高性能纤维——II - 东华大学精品课程网站
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纤维材料改性国家重点实验室(东华大学)开放课题基金申请指南及管理办法(2018年修订版)为促进国内外学术合作和交流,扩大国家重点实验室作为学术交流和科学研究中心的作用,提高所在领域的学术研究水平,根据《国家重点实验室建设管理办法》、《国家重点实验室专项经费管理办法》及实验室发展规划,特设立纤维材料改性国家重点实验室(东华大学)开放课题基金,支持与本实验室目前主要研究方向相关的基础研究项目,并鼓励应用基础和交叉学科研究。
一、实验室简介纤维材料改性国家重点实验室于1992年建立以来,坚持“开放、流动、联合、竞争”八字方针,在凝聚学科人才、促进科研发展、构筑研究平台、扩大学术交流等方面取得了显著成绩,2003、2008、2013年三次通过国家评估。
实验室目前主要研究方向为:1)高性能纤维与复合材料;2)功能纤维与低维材料;3)环境友好与生物纤维材料。
二、开放课题申请对象开放课题基金主要资助对象应具有副高职称及以上或博士学位,并在国内外知名高等院校、科研机构、产业部门中获得一定工作经验的教学、科研及工程技术人员。
为了鼓励年青人才脱颖而出,优先资助45岁以下的中青年专业人员作为课题负责人的研究项目,鼓励与实验室研究方向紧密结合、有助于提升实验室产业基础的企业相关技术人员申请。
申请人应以本实验室的一个研究组为依托,受到资助后与依托课题组合作开展实质性研究工作。
三、开放课题申请程序和管理办法1、申报受理时间依据申请指南发布时间。
2、课题申请根据资助的主要研究方面(见本指南第四部分)填写“东华大学纤维材料改性国家重点实验室课题申请书”一式二份(同时提交电子版)。
经所在单位同意盖章,向实验室提出申请。
申请课题应符合本实验室研究方向,与实验室在研课题有密切联系,有前沿性、开拓性、切实可行的技术路线和新颖的研究内容。
建议研究期限为2年。
3、课题审批完全或部分由实验室资助的课题,课题资助额度为5-15万元/项。
具体经费额度经专家组初审,主任办公会审议,由实验室学术委员会审定。
1-1.通用高分子材料主要有那几大类?答:纤维、塑料、橡胶、胶黏剂、涂料1-2.高分子材料加工与高分子合成的区别?答:“高分子材料加工”定义为“对聚合物材料或体系进行操作以扩大其用途的工程”,它是把聚合物原材料经过多道工序转变成某种制品的过程。
经过高分子材料加工得到的制品在物理上处于和原材料不同的状态,但化学成分基本相同;而高分子合成是指经过一定的途径,从气态、液态、固态的各种原料中得到化学上不同于原料的高分子材料。
1-3.高性能纤维有哪些?答:低热稳定性,高强度纤维:、高热稳定性,高强度纤维(200-300℃):对位芳纶、芳族聚酯、杂环聚合物纤维高热稳定性、耐热纤维(≤350℃):间位芳纶、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、碳纤维高热稳定性、无机纤维:碳化硅纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维1-4.判断题经过加工过程,高分子材料在物理上处于和原材料相同的状态。
(×)1-5 选择题高强高模聚乙烯纤维材料和纤维材料分别属于③ 。
①生态高分子材料和智能高分子材料②智能高分子材料和功能高分子材料③高性能高分子材料和生态高分子材料④功能高分子材料和高性能高分子材料为什么纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法?纤维素大分子中含有大量的-基团,由于氢键的作用,使大分子间作用力较大,这将导致熔融热焓△H较大;另一方面,纤维素大分子中存在环状结构,使分子链的刚性较大,这将导致熔融熵变△S较小。
这两方面的原因使得熔融纤维素的温度(= △H / △S )将变得较高,而纤维素的分解温度又相对较低,因此,当加热纤维素至一定温度时,会出现纤维素未开始熔融便已被分解的现象,因此,纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法。
请阐述选择聚合物溶剂的几种实用方法与其适用范围1. 可根据极性相近规律即极性的聚合物易溶于极性溶剂、非极性的聚合物易溶于非极性或弱极性溶剂的规律来初步选择溶剂。
2. 可根据溶度参数理论,按照溶剂与聚合物的内聚能密度或溶度参数应尽可能接近的规则来选择溶剂。
20111.纳米尺度和纳米纤维:纳米尺度:以纳米定义先定粗细尺度0.001~0.1μm,再以纤维密度取值1.5~2.5g/cm³计算纤维的线密度范围。
纳米纤维:直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。
广义上包括纤维直径为纳米量级的超细纤维,还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改造的纤维。
2.吸湿平衡与吸湿滞后:吸湿平衡:纤维在单位时间内吸收的水分和放出水分在数量上接近相等,这种现象称之为吸湿平衡。
吸湿滞后:同样的纤维在一定的大气温湿度条件下,从放湿达到平衡和从吸湿达到平衡,两种平衡回潮率不相等,前者大于后者,这种现象称为吸湿滞后。
3.差别化纤维与高性能纤维:差别化纤维:指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理,使性状上获得一定程度改善的纤维。
高性能纤维:指高强,高模,耐高温和耐化学作用纤维,是高承载能力和高耐久性的功能纤维。
4.粘-滑现象和伪浸润现象:粘-滑现象:纤维间相对低速滑移时,会发生时而保持不动(粘),纤维产生变形或同向移动;时而又相对快速滑移(滑),这种现象称为粘-滑现象。
伪浸润现象:指由于材料的表现形态与真实形态存在差异,或材料表面不同组分的组合,使液滴的三相交汇点落在某一位置或某一组分中而引起的表现接触角不能表达或不能完全表达真实浸润性的现象。
5.比模量与断裂长度:比模量:初始模量与纤维密度的比值。
断裂长度:纤维重力等于其断裂强力时的纤维长度,单位为千米(㎞)。
6.根数加权长度与巴布长度:根数加权长度:以纤维根数加权平均的长度简称根数(加权)平均长度,是将对应某一纤维长度的根数N l与该长度l(mm)积的和的平均值L n。
即:L n= 式中N 为纤维的总根数;N l为纤维频数分布函数;l max为最长纤维长度。
若以n(l)表示纤维长度的频率密度函数,即n(l)=N l/N,则:L n = 巴布长度:纤维质量加权长度L m一般是由分组称重方法得到,又称重量加权长度L w,最为经典的表达是巴布长度B,即L m=L w=B= 或B= 式中W l为重量的频数函数,w(l)为重量频数密度函数。
’………7,’ComprehensiveReview超高性能PBO纤维的最新研究进展专题综述江建明·。
李光t.金俊弘1。
林菘2,王鸣义z,钱军2,林生兵2(1.东华大学材料学院。
上海201620;2.中国石化上海石油化工股份有限公司涤纶事业部,上海200540)。
摘“要:聚对苯撑苯并二穗唑pBo)纤维被称为21世纪的超级纤维j在强度+:模量、耐高温:阻裁《等方面具有越高的综舍性能,,PBO野维的开发和应用具有重要的战略意义。
综速了超高性能PBO纤女醪咱勺国内外最新研究进展,详细介绍了PBO纤维的制备方法、,性能及箕应甩情况,并提出了PBO纤维砖;r?芬.聚她.。
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毪,关键词:聚对苯撑苯并二嚼唑;耕每;性能;应用:l,,中图分类号:TQ342.哥,一,.,,。
文献标识码:A,.,文章编号:1001-7054(2008),o!-o005-05,,i随着世界航空航天、武器装备和其它尖端科一技的快速发展,以高强度、高模量、耐高温、阻燃为特征,具有战略意义的高性能纤维得到了各国的重视。
欧美日等发达国家对高性能纤维的研究起步早,产业化规模大,以芳纶、碳纤维为代表的高性能纤维的应用,极大地提高了这些国家的国防、科技、经济竞争力。
与此同时,强大的经济支撑他们继续开展性能更加优良的高性能纤维的研究,聚对苯撑苯并二嗯唑(PBO)纤维便是其中的翘楚。
由日本东洋纺公司实现工业化生产的PBO纤维“zy—Ion”,其强度和模量分别是对位芳纶的2倍,耐热性高出对位芳纶100℃,阻燃性也极好,综合性能为所有有机纤维之最,被称为21世纪的超级纤维。
聚对苯撑苯并二嗯唑(Poly—P—phenyleneben—zobisthiazole,PBO)是含有杂环的芳香族聚酰胺纤维家族中最有发展前途的一员。
PBO聚合物的化学结构如下式所示:收稿日期:2007-4)9-07修回日期:2007—10--15作者简介:江建明(1962,),男.工学博士,教授。
《高性能纤维制备及应用》教学大纲课程编号:B03081100课程名称:高性能纤维制备及应用英文名称:Preparation and Properties of High Performance Fibers 课程性质:限选课学时/学分:32/2考核方式:闭卷考试和平时成绩相结合,以闭卷考试成绩为主。
选用教材:《高科技纤维概论》,王曙中,东华大学出版社,2014年先修课程:材料科学基础、高分子化学、高分子物理后继课程:复合材料工程实验、复合材料与工程前沿适用专业及层次:复合材料与工程专业,本科大纲执笔人:大纲审核人:一、课程目标通过本课程的学习,使学生具备以下能力:1.能够初步掌握高性能纤维的基本技术,在进行产品配方和工艺设计时,能合理地选取重要的、关键的材料性能指标和工艺参数,并用于解决复杂的工程问题。
2.能够基于高性能纤维、配合体系及加工工艺对环境、健康的影响,合理选择环保材料和工艺。
二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学基本内容第一章:绪论(支撑课程目标1、2)1.1 前言1.2 化学纤维发展的历史及现状1.3 高性能纤维的特点1.4 功能性纤维的特点1.5 高性能和功能性纤维的发展第二章:高感性纤维(支撑课程目标2)2.1 前言2.2 仿真丝纤维2.3 超细纤维2.4 独特风格和特殊性能纤维2.5 异形截面纤维2.6 仿生纤维要求学生:掌握高感性纤维的种类及特点。
第三章:高强高模聚乙烯纤维(支撑课程目标1、2)3.1 前言3.2 高强高模聚乙烯纤维的制备3.3 高强高模聚乙烯纤维的结构与性能3.4 高强高模聚乙烯纤维的改性3.5 高强高模聚乙烯纤维的后加工与用途要求学生:掌握高强高模聚乙烯纤维的制备、结构、性能与应用。
第四章:高强高模聚乙烯醇纤维(支撑课程目标1、2)4.1 前言4.2高强高模聚乙烯醇纤维的进展4.3高强高模聚乙烯醇纤维的工艺原理要求学生:掌握高强高模聚乙烯醇纤维的结构、性能与应用。