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电子辐照LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为

马国亮 李兴冀 杨剑群 刘超铭 田丰 侯春风

电子辐照LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为

马国亮, 李兴冀, 杨剑群, 刘超铭, 田丰, 侯春风
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  • 电子是空间带电粒子辐射环境的重要组成部分,会对航天用微电子器件产生严重的辐射损伤.因此,对电子器件进行有效的辐射防护至关重要,迫切需要一种轻质、高性能和低成本的辐射防护材料.富氢的聚乙烯(PE)/碳纳米管(CNTs)复合材料是富有前途的空间辐射防护材料.针对PE/CNT复合材料空间辐射防护应用的需要,系统研究低密度聚乙烯/多壁碳纳米管(LDPE/MWCNTs)复合材料电子辐照LDPE/MWCNTs的熔融与结晶行为,具有重要的学术价值与工程实际意义.本文利用差热扫描量热仪(DSC)和同步辐射X射线小角散射(SAXS)及广角衍射(WAXD),针对110 keV低能电子作用下LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为进行研究.结果表明,MWCNTs的添加,可使LDPE/MWCNTs复合材料在加热过程中的起始融化温度升高,而终止融化温度降低,并使冷却过程中的起始结晶温度提高,而终止结晶温度降低,结晶度增加.在融化过程中,MWCNTs可阻碍LDPE基体非晶区及晶区分子链运动,抑制LDPE基体的初始融化,在开始融化后促进融化过程;在结晶过程中,MWCNTs促进LDPE基体晶体的形成,并抑制晶体长大.110 keV电子辐照可抑制LDPE基体的非晶区膨胀,延缓LDPE基体中片晶的初始融化;结晶过程中,110 keV电子辐照抑制LDPE基体的非晶区收缩,并抑制晶体长大.
      通信作者: 田丰, fox1225@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11305249,51503053)和中国博士后科学基金(批准号:2014M560256)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-04
  • 修回日期:  2016-06-11
  • 刊出日期:  2016-10-05

电子辐照LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为

  • 1. 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150001;
  • 2. 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201204
  • 通信作者: 田丰, fox1225@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11305249,51503053)和中国博士后科学基金(批准号:2014M560256)资助的课题.

摘要: 电子是空间带电粒子辐射环境的重要组成部分,会对航天用微电子器件产生严重的辐射损伤.因此,对电子器件进行有效的辐射防护至关重要,迫切需要一种轻质、高性能和低成本的辐射防护材料.富氢的聚乙烯(PE)/碳纳米管(CNTs)复合材料是富有前途的空间辐射防护材料.针对PE/CNT复合材料空间辐射防护应用的需要,系统研究低密度聚乙烯/多壁碳纳米管(LDPE/MWCNTs)复合材料电子辐照LDPE/MWCNTs的熔融与结晶行为,具有重要的学术价值与工程实际意义.本文利用差热扫描量热仪(DSC)和同步辐射X射线小角散射(SAXS)及广角衍射(WAXD),针对110 keV低能电子作用下LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为进行研究.结果表明,MWCNTs的添加,可使LDPE/MWCNTs复合材料在加热过程中的起始融化温度升高,而终止融化温度降低,并使冷却过程中的起始结晶温度提高,而终止结晶温度降低,结晶度增加.在融化过程中,MWCNTs可阻碍LDPE基体非晶区及晶区分子链运动,抑制LDPE基体的初始融化,在开始融化后促进融化过程;在结晶过程中,MWCNTs促进LDPE基体晶体的形成,并抑制晶体长大.110 keV电子辐照可抑制LDPE基体的非晶区膨胀,延缓LDPE基体中片晶的初始融化;结晶过程中,110 keV电子辐照抑制LDPE基体的非晶区收缩,并抑制晶体长大.

English Abstract

参考文献 (18)

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