聚氨酯泡沫和硅泡沫材料吸释水性能初步研究

使用饱和盐水溶液、硅胶和分子筛营造不同湿度环境,采用卡尔.费休库仑法对聚氨酯泡沫和硅泡沫材料中水分含量进行检测,对两种材料吸释水性能进行研究。结果表明,在相同温度条件下,两种材料中水分含量均随相对湿度升高而增大,聚氨酯泡沫材料随湿度变化显著;在研究的环境条件下,硅泡沫材料吸释水平衡时间明显短于聚氨酯泡沫材料;在相同湿度条件下,随着温度升高,两种材料中水分含量明显增大。     

添加相变材料微胶囊的聚氨酯泡沫制备及表征

在聚氨酯发泡体系中加入正十八烷微胶囊,制备含有相变材料微胶囊的聚氨酯泡沫.相变材料微胶囊能很好的埋置于聚氨酯基体中,泡沫的储热量随微胶囊含量的增大而增大,舍有20%(wt)相变材料微胶囊的泡沫储热量为24.7J/g,该泡沫可用作保温材料.     

自调节土壤湿度的水分子控释复合导水材料

用聚丙烯酰胺和超细钠基蒙脱石制备了一种用于荒漠化地区节水造林的水分子渗灌复合导水材料。该材料采用分子渗水的方式进行供水,大大节省了水资源,实现了水分的最有效利用。采用红外光谱方法研究了复合材料的官能团变化;采用SEM和ESEM分析了材料的微观结构和不同水势下的动态行为;通过不同温度/湿度下的失水率/含水率试验得到了材料在外界条件变化下的导水规律,最后对复合导水涂层材料的动态导水机理进行了分析和讨论。结果表明:复合材料的导水速率随着材料中蒙脱石含量的增加而增大,通过调节蒙脱石与聚丙烯酰胺的配比可调整材料的导水速度。材料的导水速度随外界温度的升高而增大,随着外界湿度的增加而减小。导水涂层材料的导水机制与水势及水势梯度密切相关。在高水势下,蒙脱石颗粒断桥,水分由聚丙烯酰胺传导,导水速度慢;在低水势下,蒙脱石颗粒桥接,水分经蒙脱石颗粒间的导水通道传导,导水速度快。沿着导水涂层纤维,形成了水势梯度差,水分从高水势向低水势进行自发传导。     

氨基改性碳纳米管的制备及对聚氨酯泡沫材料的影响

在碳纳米管表面引入大量氨基后,将其加入水为发泡剂的聚氨酯发泡体系,研究了碳纳米管对聚氨酯泡沫泡孔结构和力学性能的影响。实验结果表明,氨基表面改性碳纳米管的引入有助于提高聚氨酯泡沫孔壁结构的完整性,并且泡孔分布更加均匀。随着体系中碳纳米管含量的增加,泡沫孔径尺寸先减小后增大,当填充量为0.75%时,泡沫材料具有最小平均孔径(0.23mm)。扫描电子显微镜观察发现该条件下泡孔分布均匀,结构最为完整。同时,材料的力学性能也表现出相同的规律,当碳纳米管含量为0.75%时,材料具有最大压缩强度和压缩模量,分别为0.14 MPa和2.09 MPa,与纯聚氨酯的泡沫材料相比分别提高了100%和161%。     

无机材料中水分含量检测及其吸水特性研究

针对分子筛、气相SiO2中水分含量检测,采用重量法、卡尔·费休库仑法及热重分析法,测定两种无机材料中水分含量,依据检测结果分析了三种检测方法适宜性。两种状态气相 SiO2中水分含量检测结果表明,硅亚氨表面处理是降低气相SiO2吸附水分的有效方法。采用重量法对分子筛中水分含量进行检测,并就分子筛在20℃不同湿度条件下分子筛干燥剂的吸水性能进行了研究。     

泡沫铝-聚氨酯复合材料力学及吸能性能分析

目的 研究泡沫铝相对密度、孔径对泡沫铝-聚氨酯复合材料准静态压缩力学性能、吸能性能、吸能效率和理想吸能效率的影响。方法 将制备的泡沫铝-聚氨酯复合材料试样在万能材料试验机上进行准静态压缩试验,得出对应的应力-应变曲线,由应力-应变曲线分析材料的吸能性能、吸能效率、理想吸能效率。结果 当泡沫铝孔径一定,泡沫铝相对密度由0.350提升至0.384时,泡沫铝-聚氨酯复合材料屈服强度提升了4.38 MPa,而最大吸能效率由0.29下降至0.27,准静态压缩性能有所提高。当泡沫铝相对密度一定,泡沫铝孔径由5 mm增加至9 mm时,泡沫铝-聚氨酯复合材料屈服强度提升了6.16 MPa,而最大吸能效率由0.25升高到0.27,准静态压缩性能有所提高。结论 当进行准静态压缩时,泡沫铝-聚氨酯复合材料压缩性能随相对密度的增大而增大,随孔径的增大而增大;泡沫铝-聚氨酯复合材料的吸能性能随相对密度的增大而增大,随孔径的增大而增大;泡沫铝-聚氨酯复合材料的最大吸能效率随相对密度的增大而减小,随孔径的增大变化微小。     

典型湿度条件下某双基发射药的安全储存寿命预估

弹药装配过程中需要控制湿度以避免静电危害。为了确保火炸药安全储存寿命预估的准确性,加速老化试验中应加入湿度条件。以某双基发射药为研究对象,以装药工房湿度上限（相对湿度75%）作为其老化湿度条件,考察湿度封装及裸药干燥条件下样品的失效模式及预估寿命。结果表明:两种试验条件下,样品的机械感度、热分解温度均无显著变化;初始燃速随老化时间的增加而增大,但达到的最大压力不变;安定剂含量随老化时间的增加而明显下降。以安定剂质量分数消耗50%为失效判据,该双基发射药30 ℃、75%湿度封装与裸药干燥条件下的安全储存寿命分别为9.7 a和11.4 a,表明壳体内的微湿度环境对药剂的安全储存寿命具有显著影响。     

卡尔·费休库仑法水分测量技术及其应用研究

运用卡尔·费休库仑法,对日本三菱公司的CA-06水分测定仪不能直接检测的固体、油品和气体中水分含量进行检测技术研究.组建了固体、油品及气体水分检测系统,试验验证检测结果准确、可信,使CA-06水分测定仪应用范围得以拓宽.将建立的检测技术应用到泡沫材料、气相白碳黑、桂树脂及高纯氢气中的水分含量检测,均获得了较好的检测结果.     

聚醚型热塑性聚氨酯吸水特性研究

采用模压成型工艺将聚醚型热塑性聚氨酯(TPU)粒料压制成膜，考察了TPU薄膜在不同温、湿度下的含水率变化规律，利用数学模型拟合TPU薄膜的含水率变化过程，并计算TPU薄膜的有效水分扩散系数和扩散活化能，最后对不同温、湿度下吸水平衡的TPU薄膜进行结构和力学性能测试分析。含水率测试表明，TPU薄膜的平衡含水率主要由湿度决定，而升高温度会缩短其吸水至平衡状态所需的时间。数学模型拟合表明，TPU薄膜的吸水过程符合一维Fick定律，其有效水分扩散系数在(1.60～5.92)×10^-11m²/s之间，且随温度的升高而增大；水分扩散活化能约为30～40kJ/mol。结构分析表明，水分子会破坏TPU中原有的羰基氢键，并与游离羰基形成新的氢键。力学性能测试表明，TPU薄膜的拉伸强度随着温度和湿度的升高而下降，但断裂伸长率变化不大。     

环氧泡沫材料的力学性能及微观结构

采用空心微珠法和化学发泡法制备了环氧泡沫材料,对不同微珠、气泡含量的试样进行了力学性能测试,利用扫描电子显微镜分析了微观结构。结果表明:在孔隙率相同的情况下,两种方法制备材料的抗拉强度相当,化学发泡法制备的材料抗压强度较低;弹性模量随空心微珠含量的升高而增大,随气泡含量的升高而减小;泊松比随孔隙率的增加而减小;空心微珠含量较高时,存在微珠团聚现象;材料内的气泡为较规则的圆形闭孔结构,气泡大小不均匀。     

泡沫材料冰蓄冷板融化过程的研究

建立了填充泡沫材料冰蓄冷板内冰融化过程的数学物理模型,该模型考虑了融化液态水自然对流的影响。分别数值模拟了填充开孔聚氨酯泡沫、泡沫铜的冰蓄冷板的融化过程,研究了泡沫材料冰蓄冷板融化过程的速率、温度分布、相界面移动等规律。进行了实验对比,验证分析了泡沫材料的孔隙参数对融化速率的影响。结果表明,填充低导热系数泡沫材料可有效延长冰蓄冷板的释冷时间,该时间随泡沫孔密度的减小而增加、随孔隙率的增大而略减。填充高导热系数泡沫材料可有效改善冰蓄冷板温度分布,可加快冰融化速率,该速率随着泡沫孔隙率的减少而增加、随孔密度的减少而略增。     

聚氨酯泡沫铝复合材料动态力学实验

通过在开孔泡沫铝中填充聚氨酯得到了聚氨酯泡沫铝, 利用Hopkinson杆对泡沫铝与泡沫聚氨酯组成的三维连续网络增强复合材料进行了在不同相对密度、 应变率和聚氨酯含量下的动态压缩实验。结果表明, 在相同应变率和相对密度下, 与泡沫纯铝相比, 聚氨酯泡沫铝屈服强度和压缩应变量显著增加, 而且应力-应变曲线出现明显的抖动。 随着应变的不断增大, 应力也逐渐增加, 在达到某一相同的应变时, 聚氨酯泡沫铝的应力值较高, 吸能量也较多。另外, 当应变率增加时, 聚氨酯泡沫铝表现出很明显的应变率效应。      

聚氨酯和聚乙烯基酯为基的聚合物互穿网络泡沫

合成了聚氨酯和聚乙烯基酯的基的全水发泡聚合物互穿网络软质泡沫。各配方泡沫的聚氨酯对聚乙烯基酯的比例和／或水量各不同相同，在同等水量和相同密度的两组泡沫中，ＰＵ／ＰＶＥ＝９０／１０的泡沫的均呈现拉伸强度最高值。随乙烯基酯含量的增加，所有泡沫的落球回弹降低，同时压缩滞后增加。这种能量吸收能力的提高也反映在动态力学谱上，即聚氨酯软段和聚乙烯基酯的玻璃化温度间的高阻尼区明显变宽。聚氨酯软段Ｔｇ的显著移高表     

1,4-丁二醇降解废弃涤纶短纤

采用1,4-丁二醇降解废弃涤纶短纤,研究了其降解的工艺条件,降解温度控制在190~228℃。降解产物通过减压蒸馏提纯,蒸馏温度为220~250℃,然后用提纯后的产物制备聚氨酯泡沫,并研究了该泡沫的性能。用红外光谱分析了降解产物的结构;用差示扫描仪表征了降解产物的熔点约为203℃,聚氨酯泡沫的熔点有所升高;用热重分析仪研究了产物及聚氨酯泡沫的热性能;用万能材料试验仪测试了泡沫的压缩载荷。     

碳纤维增强木质复合材料电阻率-温度特性研究

介绍了碳纤维木质复合材料的制备及其电阻率测试方法,研究了不同掺量的碳纤维木质复合材料的电阻率随温度变化的规律。研究结果表明,碳纤维增强木质复合材料具有温敏特性,随着温度的升高,试件电阻率随温度的升高而下降,呈现NTC效应,而在相同温度条件下,电阻率随碳纤维含量的增加而下降。     

多孔硅泡沫材料力学特性的影响因素

通过"两段式"的发泡方法制备了多孔硅泡沫材料,通过材料压缩和应力松弛实验等方法研究了环境温度、初始压缩量、材料厚度和密度等因素对材料力学性能的影响。通过不同密度、不同厚度多孔硅泡沫的静态压缩试验以及使用扫描电镜观察不同压缩阶段泡孔结构的变化,分析了硅泡沫材料的压缩变形机制及吸能特性。研究表明,硅泡沫材料的松弛性能与环境温度、初始压缩量以及材料的厚度、密度密切相关。环境温度越高,材料的松弛率越大,应力达到稳定状态的时间也越长。而相同环境条件下初始应力和应力松弛极限随着压缩率的增加而增大,但松弛率却因压缩率的增加而减小。同时,材料厚度对泡沫材料的压缩性能和应力松弛有较大的影响,是材料制备工艺中不容忽略的重要影响因素。     

Y2O3稳定ZrO2材料的电导活化能

在313～473K温度范围内测定了一种Y2O3稳定ZrO2材料(YSZ)的交流电导率谱,进而导出了材料的直流电导率并分析了其随温度的变化关系.研究发现:在低温下材料的电导活化能随温度的升高而增大.这一实验现象与在高温下所观察到的活化能随温度升高而降低的规律截然相反.通过分析材料中氧空位的解缔及迁移机制,对YSZ材料中电导活化能随温度的变化关系作出了一个合理的解释.     

蒙脱土-稻壳复合聚氨酯硬质泡沫的研究

在聚氨酯泡沬中添加蒙脱土和稻壳粉两种增强填料,采用一步发泡法制备了聚氨酯硬质泡沫塑料,研究了复合泡沫塑料的密度、力学性能和尺寸稳定性,利用光学显微镜观察了泡沫体的微观结构。结果表明,随着稻壳/蒙脱土配比的增大,复合泡沫塑料的密度、压缩强度、冲击强度先增大后减小。当蒙脱土与稻壳添加总质量分数为10%,质量配比为20:80时,聚氨酯泡沫塑料的压缩强度、冲击强度分别比纯聚氨酯泡沫塑料提高15.4%和25%。蒙脱土稻壳复合聚氨酯硬质泡沫塑料的尺寸稳定性大致随稻壳用量的增加而变优,随温度升高而降低。     

负温下炭黑/树脂复合材料温度敏感特性

对纳米炭黑填充的树脂基导电复合材料负温下的温度响应进行了试验研究。试验发现,该导电复合材料在负温下具有正温度系数(PTC)特性,电阻值随温度的降低而降低,随温度的升高而升高。炭黑含量对其温度敏感性的影响是明显的,35%配方的温度灵敏度最好,随着炭黑含量增大,灵敏度逐渐降低。分析认为,树脂基材料的热胀冷缩是导致该复合材料热敏性的主要原因;炭黑含量越高,材料内部的导电网络越稳定,温度变化对电阻的影响越小。     

纤维增强聚酰亚胺复合材料的摩擦学行为

本文研究了碳纤维、玻璃纤维及石英纤维增强的PI复合材料在于摩擦和水环境下的摩擦磨损行为。研究表明,碳纤维增强PI复合材料在两种摩擦条件下的摩擦系数和磨损率都随碳纤维含量的增加而不断降低。而玻璃纤维和石英纤维增强PI复合材料的摩擦系数和磨损率则随纤维含量的增加而增大。材料的磨损均以塑性变形、微观破裂及破碎为主导,相同纤维种类和含量增强PI复合材料在水环境下的磨损率均较干摩擦下的低,这主要归因于摩擦副表面吸附或存留的水分的边界润滑作用。