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UHMWPE纤维表面改性及复合材料性能研究的任务书
任务书
一、题目：UHMWPE纤维表面改性及复合材料性能研究
二、研究背景
UHMWPE（Ultra-highmolecularweightpolyethylene）纤维是一种高分子材料，具有轻质、高强、高模、低摩擦系数、抗化学腐蚀、抗紫外线等优良性能，被广泛应用于防弹、航空航天、船舶、汽车、医疗器械等领域。但其表面活性低，难以与其他材料形成牢固的复合，制约着其应用领域的扩展和升级。
通过对UHMWPE纤维表面的改性，可以增加其表面活性，提高其与其他材料的相容性和复合性能，使其应用领域更加广泛，具有重要的研究意义和深远的应用价值。
三、研究目标
1.探究不同表面改性方法对UHMWPE纤维性能的影响，并选择优良的改性方法。
2.研究UHMWPE纤维与其他材料复合的性能，并评价其应用前景。
四、研究内容
1.UHMWPE纤维表面改性方法的优缺点比较，包括物理改性、化学改性和生物改性等。
2.对所选的表面改性方法进行实验研究，探究对UHMWPE纤维表面活性的改善效果，同时对改性后的纤维进行力学性能、热学性能等性能测试，考察改性对纤维性能的影响。
3.研究UHMWPE纤维与其他材料复合的方法，并进行复合材料性能测试，包括复合材料的力学性能、耐热性能、摩擦系数等。
4.分析不同表面改性方法对复合材料性能的影响，评估其应用前景。
五、研究方案
1.对UHMWPE纤维进行表面改性的方法有物理改性、化学改性和生物改性等。采用不同表面改性方法，对比分析其优缺点。
2.对所选表面改性方法进行实验研究。包括：用氧等离子体对UHMWPE纤维表面进行改性，考察改性后的纤维表面的结构和化学性质变化；用等离子体附着法对UHMWPE纤维表面进行改性；采用溶剂法进行表面改性等方法。
3.对改性后的UHMWPE纤维进行力学性能测试（例如拉伸强度、弯曲强度等），热学性能测试（例如熔体粘度、融点等）等。
4.将改性后的UHMWPE纤维与其他材料进行复合，并测试复合材料的力学性能、耐热性能、耐摩擦性能等指标。
5.分析不同表面改性方法对复合材料性能的影响，评估其应用前景。
六、预期成果
1.探究不同表面改性方法对UHMWPE纤维性能的影响，提出最佳改性方法，为其应用提供科学依据。
2.建立改性后的UHMWPE纤维与其他材料复合体系，并对其性能进行测试，为其实际应用提供技术支持和参考。
3.提出有针对性的改进建议，并针对相关领域需求，依据实验结果提出可行性建议。
七、研究计划及预算
1.研究周期：两年
2.研究经费：20万元
八、参考文献
1.J.DanielParis,JannetS.Josephs,UHMWPEBiomaterialsHandbook:UltraHighMolecularWeightPolyethyleneinTotalJointReplacementandMedicalDevices.Elsevier,2009.
2.DuanJ,JingX,ShapiroAA,etal.Surfaceplasmatreatmentofultra-highmolecularweightpolyethylenefibersforenhancedadhesionincompositematerials.JournalofAppliedPolymerScience,2012,123(6):3511-3518.
3.MikhailovskiiVY,KudryavtsevaVL,ShubinVP,etal.Effectofsurfacetreatmentonthestructureofultra-highmolecularweightpolyethyleneanditsadhesiontoaluminum.PolymerScienceSeriesA,2010,52(2):216-220.