紫胶树脂的热分解过程及动力学研究

紫胶树脂的无氧热分解动力学参数对其加工应用及拓展新的应用领域具有重要的指导作用。通过紫胶树脂在升温速率为5、10、20、40 K/min时,升温终止温度为883 K的热重试验,得出紫胶树脂无氧热分解反应为一步反应,且其热分解反应的起始、终止、最大分解速率温度均随着升温速率的升高而升高;应用Kissinger法和Starink法估算的紫胶树脂无氧热分解反应活化能分别为249.49 k J/mol和260.46 k J/mol,通过FWO法和FRL法的进一步计算,确定其值为(254.52±31)k J·mol-1;通过Malek法确定了紫胶树脂的无氧热分解机理满足J-M-A方程,其机理为随机成核、随后生长,并计算了紫胶树脂无氧热分解反应的n及lg A值的范围,分别在0.069 6~0.075 6和13.38~14.53之间;通过升温速率为5、10、20、40 K/min时,升温终止温度为843 K的差示扫描量热试验,测得紫胶树脂在该升温速率下的粘流转变起始、终止及峰值温度的平均值分别为328.0 K、341.4 K、356.5 K,其4种升温速率下的粘流转变焓变和熵变平均值分别为58.41 J/g和0.17 J/g·K。     

HD03环氧树脂粘-温关系研究

为了掌握HD03树脂固化过程中粘度与温度的关系，实现对以该树脂为基体材料的先进复合材料结构制造工艺过程的监测、控制与优化，利用两种粘度测试仪器测定了HD03树脂在不同温度范围内的温度变化，并就贮存时间对树脂粘-温关系的影响进行了试验与讨论，实验结果表明，该种树脂的粘-温关系符合阿累尼乌斯公式，该种树脂的加压点应选择在120～130℃之间，贮存时间对树脂粘-温关系有重要影响。     

基于泛函变分和变热物性的层冷传热建模

分析板材在层冷过程中的传热,建立以热辐射和冷却水对流换热方程为边界条件的偏微分热传导模型,并基于泛函变分原理进行离散求解,获得各离散时间节点上的温度。为进一步提高该温度模型计算精度,在宝钢Gleeble热模拟实验机上测定3种碳钢样本的密度、比热容和热导率等热物性参数随温度变化的函数关系,采用最小二乘法建立回归模型,线性插值后用于温度场定量计算。此外,采用层冷实测温度反算和优化水冷、空冷换热系数,以满足模型现场长期应用的稳定性要求。结果表明,改造后层冷温度设定系统的精度能较准确地反映板材在层冷过程的温度变化,温度模型计算值与实测值吻合良好。     

模型拟合法研究酚醛树脂的固化动力学

根据非等温差示扫描量热(DSC)曲线,结合n级模型和自催化模型对酚醛树脂的固化动力学进行了研究,分析了DSC热行为,得到了固化特征温度,求解了固化反应动力学参数。采用分段拟合的方法建立了固化动力学模型,预测了动态条件下的固化行为,并分析了此树脂的固化行为特征。研究结果表明,固化反应前中期遵循自催化反应机理,固化后期符合n级反应模型,反应受扩散控制影响不明显。模型预测曲线与实验数据曲线吻合的很好,证实了此模型的准确性。研究还发现,Crane方程所求的反应级数不能准确描述此树脂体系的固化行为,并创新型采用线性拟合法求出反应级数。     

树脂旧砂热法再生加热温度的研究

通过在实验室条件下对树脂旧砂在一定加热温度、加热时间下燃烧减量的测试,建立了几种树脂旧砂加热温度和燃烧减量之间的关系曲线;基于对燃烧减量--加热温度关系曲线及对燃烧后冷却到室温的再生旧砂表面特征的观察,提出了几种树脂砂热法再生的加热温度和加热时间.     

树脂旧砂热法再生加热温度的研究

通过在实验室条件下对树脂旧砂在一定加热温度、加热时间下燃烧减量的测试,建立了几种树脂旧砂加热温度和燃烧减量之间的关系曲线;基于对燃烧减量－加热温度关系曲线及对燃烧后冷却到室温的再生旧砂表面特征的观察,提出了几种树脂砂热法再生的加热温度和加热时间。     

LS-106树脂吸附对叔丁基苯酚

研究了大孔树脂LS-106对对叔丁基苯酚(4-TBP)的吸附性能。在不同pH条件下测定了树脂对4-TBP的吸附性能,随着pH值降低,树脂平衡吸附量增加。在温度为303.15、313.15和323.15K条件下分别测定了吸附平衡数据并用Langmuir和Freundlich吸附等温方程进行拟合。结果表明:4-TBP在LS-106型大孔吸附树脂上的吸附平衡符合Freundlich吸附等温方程,吸附过程属于可自发进行的物理吸附。分别采用准一级动力学模型、准二级动力学模型对实验数据进行模拟,结果表明,准二级动力学方程更适合描述LS-106大孔吸附树脂对4-TBP的吸附过程。     

考虑热粘塑性钛合金动态本构关系及其实验验证

由于钛合金在冲击载荷的特殊力学性能,经典Johnson-Cook本构模型不能很好地描述钛合金在高应变率下的热粘塑性变形,以及因热粘塑性耗散而导致温度应力降低的定量关系。本文提出了功热转换系数β与应变率 之间的指数关系,发展了一种修正的Johnson-Cook模型,建立了应变率、热粘塑性耗散功与温度应力降低的函数关系,并引入以最小二乘法为目标函数的局域搜索优化算法,能快速确定修正方程中的各待定参数,最后采用修正本构模型的增量形式描述了Ti-6Al-4V钛合金在应变控制条件下,在不同应变率、温度下的单轴动态应力-应变曲线。数值模拟和文献中实验数据吻合良好,表明本文发展的确定修正本构方程中各待定参数的算法和程序,具有概念清晰、精度高简单实用的特点,建立的修正Johnson-Cook模型很好的描述钛合金在高应变率下的热粘塑性特性。     

环氧乙烯基酯树脂的固化动力学及固化工艺研究

采用DSC法研究了FUCHEM879环氧乙烯基酯树脂体系的固化过程,分析升温速率对固化体系DSC曲线的影响,确定了该固化体系的反应动力学方程;采用外推法从理论上得到树脂体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺参数,并由实验得到了优化的固化工艺。     

红外长波投影镜头的光机结构设计及热光分析

红外模拟器在温度变化影响下,透镜会发生位移,同时受热应力作用会发生形变,最终影响其成像性能。为确保在实验室环境下的光学系统能够正常工作,针对红外动态热像模拟器中投影镜头的光机结构进行了热光学特性分析。利用有限元方法分析了实验室温度环境下的各透镜表面热变形,采用Zernike多项式对形变后的镜面进行拟合,将拟合结果带入Zemax软件进行分析,并得到了温度变化后的调制传递函数曲线(加温度变化结果),根据热光学特性分析结果可知,实验室环境温度下,投影镜头具有一定的温度适应性,光机结构设计合理。     

温度、材料不均匀性对粘塑性材料冲击拉伸失稳的影响──有限元模拟分析

本文采用具有过应力特征的热粘塑性本构方程，对冲击载荷作用下轴对称圆棒光滑试件的绝热失稳及变形快速局部化产生的原因和发展过程进行了有限元计算模拟分析。为了模拟实际材料中存在的不均匀性，义中考虑了材料热物性、热软化率及材料应变硬化特性三种简化的不均匀性情形对热粘塑性材料的绝热失稳过程的影响。     

好氧颗粒污泥等温吸附甾体雌激素

为了研究好氧颗粒污泥对甾体雌激素E1、E2、EE2的吸附作用,通过摇瓶试验考察了吸附平衡时间及在不同温度下的等温吸附过程,对该过程进行了Freundlich方程和Langmuir方程拟合分析,并采用SEM观察好氧颗粒污泥结构.实验结果表明,吸附40min后基本达到平衡;吸附量随着温度的升高而减少,在20℃时,E1、E2、EE2最大吸附量分别为60.98、58.82、82.64μg/g;吸附过程符合Freundlich方程和Langmuir方程,其相关系数R2分别为0.93~0.99和0.92~0.99;吸附后好氧颗粒污泥表面及内部均发生了变化.     

高分子吸附树脂对VOCs的动态吸附及其穿透模型

采用溶剂热法制备介孔聚二乙烯基苯【PDVB)树脂,考察了甲苯质量浓度、吸附温度和VOC 种类对PDVB动态吸附过程及其性能的影响,并对其吸附等温践和穿透曲线分别进行数学拟合． 结果表明：PDVB比表面积和孔容分别达1 219．1 m2／g和1．2 cm’／g,其对甲苯的吸附等温线均属于典型的I型,相较于Langmuir．Freundlich吸附等温方程对等温线的拟舍度更高;在不同温度和不同VOCs质量浓度的实验条件下,Yoon-Nelson模型对PDVB床层动态吸附穿透曲线均能进行很好拟舍,从实验数据中得出的模型参数能够较好描述动态吸附过程,也能准确地预测各条件下的吸附穿透曲线．     

温度场对自蔓延高温合成致密化的影响

在自蔓延高温合成（ＳＨＳ）致经工艺中，准确确定施压滞后时间是工艺控制的关键，施压滞后时间的上限值一般是根据ＳＨＳ过程的坯块表面温度与时间关系曲获得，难以真实地反映坯块内的温度变化，作者以传热学理论为基础，针对ＳＨＳ－准热等静压过程，建立了燃烧产物内的温度分布方程，并以此解释了最终产物内密度分布存在差异和形状变化原因。     

格林函数法计算激光相变硬化温度场

用格林函数法对激光相变硬化时的温度场进行了计算．从热传导方程出发．对光斑形状、材料热物性作了恰当近似，用“像光源”方法对边界条件进行了处理．分析了加热和冷却过程中．材料内部组织的变化，并用无界边条件的解来模拟硬化带的特点。     

石墨烯增强铝基复合材料的热变形本构方程研究

采用热模拟实验机对石墨烯增强7075铝合金复合材料进行高温热压缩实验,变形温度为300～450℃、应变速率为0.001～1 s^-1,分析其在不同应变速率及温度条件下的高温流变应力特征,并以实验数据为基础,通过函数拟合确定包含应变、应变速率和温度等变形参数的双曲正弦本构方程。研究结果表明：铝基复合材料热压缩变形时流变应力随应变增加迅速增大,达到峰值应力后略有下降且出现锯齿状波动;给出的双曲正弦本构方程可以较好地描述流变应力与应变、应变速率及温度之间的关系,计算值与实验值吻合良好。     

大气脉冲放电等离子体电子温度的研究

设计了一种在大气下脉冲放电产生毫米量级等离子体柱的裴置，采用延时光谱法，用3．5kHz直流脉冲电源在气液界面放电，产生等离子体，对其进行了时间分辨光谱研究．根据大气脉冲放电等离子体的光谱图，测量和计算了等离子体的电子温度，并考察了其随放电峰值电压和时间变化的关系．结果表明：电子温度随电压的升高而增加，随时间延长先增大后减小．     

利用激光光测弹性法分析复合材料硬化成形条件对残留应力影响的评价

本研究应用激光光测弹性法，探讨了复合材料硬化成形条件（硬化温度、冷却时间、硬化时间）对基体与增强纤维间界面近旁所发生残留应力的影响。并应用图像处理的方法，以提高测试结果的精度。测试结果表明，冷却时间和硬化时间对复合材料界面应力变化没有明显的影响；而硬化温度对复合材料界面应力变化有明显影响。     

郑州地区高校教室夏季热环境测试研究

为研究高校教室夏季热环境,通过对郑州地区某高校教室进行调研,测试其空气温度、相对湿度、风速、壁面温度等环境参数的同时,采用问卷的形式调查受试者的主观感受,探索教室热环境参数与受试者热感觉之间的关系.得到了预测平均评价PMV与室内空气温度ta的拟合方程,预测热中性温度为24.5℃,可接受温度范围为22.5~26.4℃;得到了热感觉投票均值MTS与室内空气温度ta的拟合方程,实际受试者的热中性温度为26.7℃,可接受范围为24.6~28.8℃,与预测热中性温度相比都有升高;受试者对测试环境的接受程度为73.9%,表示大多数受试者对所处环境可以接受,但表示"热"的受试者有19%,说明高校教室热环境的舒适性有待提高.     

酚醛树脂固化的非模型拟合动力学研究

根据不等温差示扫描量热曲线,采用非模型拟合动力学法对酚醛树脂的固化动力学进行了研究。基于Fried-man,Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger-Akahira-Sunose 3种模型计算得到了固化速率及活化能与固化度的关系,进而对此树脂体系的固化反应阶段及固化行为进行了分析,并对等温固化行为进行预测。结果表明,固化反应逐渐从自催化反应机理转变为n阶反应机理,与模型拟合法研究的结果基本吻合。对Friedman,Flynn-Wall-Ozawa,Kissinger-Akahira-Sunose 3种动力学方法进行比较发现,3种方法都显示了较好的拟合结果。其中,Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger-Aka-hira-Sunose两种方法的结果十分接近,并能对固化行为进行准确地反映。