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电子辐照聚乙烯/碳纳米管拉伸变形机理

马国亮 杨剑群 李兴冀 刘超铭 侯春风

电子辐照聚乙烯/碳纳米管拉伸变形机理

马国亮, 杨剑群, 李兴冀, 刘超铭, 侯春风
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  • 利用X射线散射对纯聚合物材料,包括聚乙烯拉伸行为及变形机理的研究与日俱增. 本文选择低密度聚乙烯/多壁碳纳米管(LDPE/2% MWCNTs)复合材料为实验材料,基于同步辐射小角散射的测试平台,对电子辐照的LDPE/MWCNTs复合材料拉伸过程中的X射线小角散射(SAXS)和广角衍射(WAXD)信号进行了原位测试分析,重点分析了低能电子辐照后复合材料拉伸变形过程中微观结构的演化规律. 研究结果表明,低能电子辐照会导致复合材料屈服强度显著提高,而断裂延伸率降低;电子辐照可制约LDPE/MWCNTs复合材料基体变形,从而使应变诱发的片晶破碎过程受到抑制,并且较高注量电子辐照可强烈抑制晶体转动和新晶体形成;在拉伸变形过程中,主要强化机理包括辐照引起MWCNTs强化的增强(界面强化)和辐照对LDPE基体产生交联导致的强化效应.
      通信作者: 李兴冀, mgl0721@163.com
    • 基金项目: 中国博士后科学基金(批准号:2014M560256)和国家自然科学基金(批准号:51503053)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-27
  • 修回日期:  2016-06-06
  • 刊出日期:  2016-09-05

电子辐照聚乙烯/碳纳米管拉伸变形机理

  • 1. 哈尔滨工业大学理学院, 哈尔滨 150001;
  • 2. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 哈尔滨 150001
  • 通信作者: 李兴冀, mgl0721@163.com
    基金项目: 

    中国博士后科学基金(批准号:2014M560256)和国家自然科学基金(批准号:51503053)资助的课题.

摘要: 利用X射线散射对纯聚合物材料,包括聚乙烯拉伸行为及变形机理的研究与日俱增. 本文选择低密度聚乙烯/多壁碳纳米管(LDPE/2% MWCNTs)复合材料为实验材料,基于同步辐射小角散射的测试平台,对电子辐照的LDPE/MWCNTs复合材料拉伸过程中的X射线小角散射(SAXS)和广角衍射(WAXD)信号进行了原位测试分析,重点分析了低能电子辐照后复合材料拉伸变形过程中微观结构的演化规律. 研究结果表明,低能电子辐照会导致复合材料屈服强度显著提高,而断裂延伸率降低;电子辐照可制约LDPE/MWCNTs复合材料基体变形,从而使应变诱发的片晶破碎过程受到抑制,并且较高注量电子辐照可强烈抑制晶体转动和新晶体形成;在拉伸变形过程中,主要强化机理包括辐照引起MWCNTs强化的增强(界面强化)和辐照对LDPE基体产生交联导致的强化效应.

English Abstract

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