小角X射線散射（SAXS）是一種研究材料內(nèi)部一至數(shù)百納米范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)變化的無損檢測手段。高密度聚乙烯（HDPE）以及碳摻雜聚乙烯復(fù)合材料（HDPE/C）已成為現(xiàn)代社會重要的生產(chǎn)生活物資，其結(jié)構(gòu)和性能的深入研究為這些材料的開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。利用SAXS實驗技術(shù)對聚合物及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，可以得到材料結(jié)晶形態(tài)學(xué)信息以及納米顆粒摻雜對微觀結(jié)構(gòu)的影響。同時，SAXS也是研究離子輻照引起材料非晶化轉(zhuǎn)變、分子鏈斷裂和交聯(lián)、碳化以及離子徑跡等輻照損傷現(xiàn)象的有效實驗手段。論文首先利用SAXS實驗技術(shù)對HDPE進(jìn)行原位變溫實驗，通過對散射強度數(shù)據(jù)的Lorentz修正、一維相關(guān)函數(shù)和積分不變量的分析，研究了HDPE的片晶結(jié)構(gòu)隨溫度的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，在100℃以下時，HDPE的長周期結(jié)構(gòu)不隨溫度發(fā)生變化，但片晶內(nèi)部非晶區(qū)厚度略有增加而晶區(qū)厚度略有減小，相應(yīng)的線性結(jié)晶度減小。當(dāng)溫度升至110℃以上時，隨著溫度的增加，晶區(qū)、非晶區(qū)和片晶的尺寸均明顯增大。聚乙烯內(nèi)片晶從120℃時開始大量熔化。利用SAXS和差示掃描量熱法（DSC）實驗技術(shù)研究了摻雜不同濃度碳納米管（CNT）和碳黑（CB）顆粒的復(fù)合材... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 HDPE 及其碳摻雜復(fù)合材料 HDPE/C 的研究背景
        1.1.1 聚合物 HDPE
        1.1.2 復(fù)合材料 HDPE/C
    1.2 離子輻照聚合物材料的研究
        1.2.1 離子與物質(zhì)相互作用過程
        1.2.2 高能重離子輻照特點
        1.2.3 聚合物及其復(fù)合材料離子輻照的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用
        1.2.4 材料輻照損傷效應(yīng)的研究方法
    1.3 小角 X 射線散射(SAXS)
        1.3.1 SAXS 的基本原理
        1.3.2 SAXS 實驗技術(shù)的優(yōu)點
        1.3.3 SAXS 在聚合物及其復(fù)合材料研究中的應(yīng)用
    1.4 本論文研究目的和內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 實驗部分
    2.1 輻照實驗裝置
    2.2 實驗測量方法
        2.2.1 小角 X 射線散射實驗
        2.2.2 X 射線衍射實驗
        2.2.3 差示掃描量熱法實驗
    2.3 SAXS 數(shù)據(jù)處理和分析方法
        2.3.1 SAXS 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.3.2 SAXS 數(shù)據(jù)分析方法
    參考文獻(xiàn)
第三章 SAXS 測定 HDPE 微觀結(jié)構(gòu)隨溫度的變化
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 SAXS 變溫實驗過程
    3.3 實驗結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 復(fù)合材料 HDPE/CNT 和 HDPE/CB 結(jié)構(gòu)的 SAXS 研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 實驗樣品制備
        4.2.2 SAXS 在線變溫測量
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 碳顆粒摻雜對 HDPE 結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 溫度對復(fù)合材料中 HDPE 結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 高能重離子輻照 HDPE 微觀結(jié)構(gòu)的 SAXS 研究
    5.1 引言
    5.2 實驗
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 輻照實驗
        5.2.3 SAXS 實驗方案設(shè)計
    5.3 SAXS 實驗結(jié)果與討論
        5.3.1 圓對稱散射光斑分析
        5.3.2 各向異性光斑散射光斑分析
    5.4 XRD 實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 SAXS 對輻照 HDPE/CB 的微觀結(jié)構(gòu)研究
    6.1 引言
    6.2 實驗
        6.2.1 樣品制備
        6.2.2 輻照實驗
    6.3 實驗結(jié)果與討論
        6.3.1 SAXS 實驗結(jié)果與討論
        6.3.2 XRD 實驗結(jié)果與討論
    6.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
博士期間發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小角X射線散射（SAXS）數(shù)據(jù)分析程序SAXS1.0[J]. 王維,陳興,蔡泉,默廣,陳中軍,李志宏,張坤浩,吳忠華.  核技術(shù). 2007(07)
[2]離子輻照對聚苯乙烯低溫導(dǎo)電特性的影響[J]. 王曉強,謝二慶,錢秉中,賀德衍,朱智勇,金運范.  物理學(xué)報. 2002(05)
[3]35MeV/uAr離子輻照聚酯膜引起的效應(yīng)研究[J]. 劉昌龍,朱智勇,金運范,王衍斌,孫友梅,侯明東,王志光,劉杰,陳曉曦,張崇宏.  原子核物理評論. 2000(04)
[4]聚合物材料的快重離子輻照效應(yīng)[J]. 朱智勇,金運范,唐玉華,劉昌龍,孫友梅.  原子核物理評論. 2000(03)
[5]純金屬中電子能損效應(yīng)的實驗研究[J]. 王志光,金運范,侯明東.  原子核物理評論. 2000(02)

博士論文
[1]荷能重離子引起高定向石墨和石墨烯的輻照效應(yīng)研究[D]. 曾健.中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所） 2014

碩士論文
[1]耐熱聚乙烯結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 佘勝佳.湖北工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3322281