硅橡胶泡沫泡孔结构与压缩应力松弛性能的相关性研究

研究了氧化锌晶须对硅橡胶泡沫泡孔疏密程度以及其对材料力学性能的影响,研究了泡沫密度和混合泡孔结构对材料的压缩应力松弛性能的影响.结果表明:随氧化锌晶须用量的增加,泡孔疏密程度在增大,硅橡胶泡沫材料拉伸强度和扯断伸长率也在变大.在硅泡沫密度0.56~0.58g/cm3范围内,材料的压缩应力松弛性能最佳.在相对密度不变的情况下,具有混合泡孔结构的硅橡胶泡沫材料的压缩应力松弛性能更好.同时,对压缩应力松弛性能的历程进行了探索.     

硅泡沫压缩应力松弛影响因素的研究

采用模压发泡成型技术制备了具有不同性能的硅泡沫,研究了影响硅泡沫压缩应力松弛性能的因素.结果表明:硅泡沫的密度、乙烯基硅油用量、泡孔结构和测试条件分别对硅泡沫材料的压缩应力松弛率都有明显的影响,但影响程度有所不同.     

发泡剂粒径对硅橡胶泡沫材料性能的影响研究

以硅橡胶为基体材料,采用发泡剂H制备硅泡沫材料.研究了不同发泡助剂对发泡剂H分解温度的影响,以及发泡剂粒径对硅泡沫材料密度、硬度、力学性能、压缩性能和泡孔大小及其分布状态的影响规律.结果表明:发泡剂H与发泡助剂尿素的比例为1:1时,两者之间具有良好的匹配性;在发泡剂粒径对硅泡沫材料性能的影响方面,随着发泡剂粒径的减小,硅泡沫材料的密度、硬度、拉伸强度和40％压缩应变下的压缩应力值逐渐变大,当发泡剂粒径达到300目时,上述性能参数达到最大值,之后又出现下降趋势;其中,原始目数和较大目数下制备的硅泡沫材料的性能变化情况相似.同时,采用SEM技术对不同发泡剂粒径时硅泡沫材料的泡孔大小和分布状态进行了分析.     

硅橡胶泡沫材料的应力松弛性能研究

在不同温度、湿度、压缩变形量下,对硅泡沫材料的应力松弛性能进行了实验研究,得到了温度、湿度、压缩变形量、时间对硅泡沫材料应力松弛影响的初步规律.     

60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响

为了给60 Coγ辐照条件下硅泡沫垫层的构型设计和工艺优化提供依据,本工作通过材料辐照实验、力学实验和扫描电子显微镜观察等方法,研究了60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响,探索了辐照条件下硅泡沫材料的损伤机理,并在此基础上建立了辐照环境条件下多孔硅泡沫材料压缩性能的预测模型,给出了材料压缩模量和断裂应变随辐照剂量的变化规律.结果表明:γ辐照对材料压缩性能的影响较为明显,在预压缩量较低的情况下,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先升后降的趋势;当预压缩量超过50％时,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先陡后缓的下降趋势.预压缩量为30％、辐照剂量为300 kGy时,硅泡沫材料的拉伸强度和剪切强度分别增加了69％和84％;而辐照剂量增大到1000 kGy时,其值分别下降了47％和50％.结合材料宏观性能和细观结构的分析认为,γ辐照引起的交联反应和降解反应是造成硅泡沫材料力学性能改变的主要原因.     

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。     

温度对硅泡沫材料短时应力松弛性能的影响

使用动态热机械分析仪(DMA)对硅泡沫材料在高温下的短时压缩应力松弛性能进行了研究.使用扫描电镜对硅泡沫样品高温压缩试验后的微观形貌进行了观察.结果表明,温度升高到100℃以后,在一定的初始压缩率下,硅泡沫样品的短时压缩应力松弛曲线均出现了不同程度的下降.分析可能是由于高温下硅泡沫材料发生化学松弛,骨架的基体材料发生了部分分解断链.     

化学发泡硅泡沫材料密度影响因素及性能研究

从工艺和混炼胶配方的角度研究了化学发泡硅泡沫密度的影响因素和规律,得出了硅泡沫的密度与装料系数、白炭黑以及乙烯基含量的对应关系,研究了密度对硅泡沫材料压缩应力松弛性能的影响规律.     

制备工艺对硅泡沫材料微观结构和宏观力学性能的影响研究

为了获得满足工程需要的高性能的硅泡沫材料,本文针对混合发泡法和溶析成孔法制备的硅泡沫材料开展了电镜扫描、单轴压缩和应力松弛实验,通过对材料微观结构特征和宏观力学性能的以及实验数据分散性的对比,对材料的综合性能进行了全面评估。研究表明,材料的应力松弛及力学性能主要受泡孔结构的影响。相对于混合发泡法制备的混合泡孔的硅泡沫材料,溶析成孔法制备的球形泡孔的硅泡沫材料具有优异的压缩性能和较低的应力松弛率,且实验数据重复性更好。而采用无规共聚或多嵌段共聚合成技术能够进一步改善材料的压缩和松弛性能。     

基于拉伸、压缩、剪切单轴强度试验值的材料三参数广义强度准则

基于材料的第一应力不变量和应力偏张量第二应力不变量,给出了同时考虑拉伸、压缩、剪切强度参数影响下的三参数广义强度准则.该强度准则公式严格满足纯拉伸、纯压缩、纯剪切情况下的强度值,在物理意义上体现了静水压力和静水拉力对材料强度的不同影响和剪切强度对应力偏张量的影响.基于此三参数广义强度准则,讨论了材料在各种典型应力状态下的强度包线,并同传统的强度准则进行了比较分析.最后,以ROHACELL闭孔PMI泡沫为例,给出了三种典型泡沫材料的强度破坏包线曲线和试验验证数据,比较结果证明,采用该强度准则可以较好地预测ROHA-CELL刚性泡沫材料的破坏强度.     

用超临界二氧化碳技术制备硅橡胶/碳纳米管/炭黑复合导电泡沫材料

以超临界二氧化碳为物理发泡剂,制备出一种具有良好导电性能的硅橡胶/碳纳米管/炭黑多相复合泡沫材料。系统研究了不同碳纳米管含量及不同加工参数对硅橡胶发泡行为和最终硅橡胶泡沫材料导电性能的影响。实验结果表明,碳纳米管和炭黑在硅橡胶基体中分散良好,无明显团聚体出现。均匀分散的碳纳米管能够提高发泡时的成核密度,从而得到具有较小泡孔尺寸和较高泡孔密度的泡沫材料。研究发现随着饱和温度升高,泡孔尺寸变大,泡孔合并现象明显;随饱和压力增加,泡孔尺寸变小,泡孔密度增加,泡孔合并现象减少。不同泡孔形态对应其导电性能也有所不同,当泡孔尺寸较小,泡孔分布均匀的泡沫材料导电性能较好。     

硅橡胶分子量对硅泡沫性能影响的研究

选用4种不同分子量的液体硅橡胶(107硅橡胶)作为生胶制备出了室温下固化的硅橡胶泡沫材料.探讨了生胶胶料黏度对固化速度的影响,以及分子量大小对硅泡沫的泡孔形貌、物理力学性能、热稳定性的影响.随着基础胶料黏度的增大,凝胶时间及其表干时间缩短,即固化速度加快;随着生胶分子量的增大,硅泡沫的泡孔变小,拉伸强度、压缩模量逐渐增...     

薄片橡胶炸药的制备及性能研究

基于橡胶炸药的优良特性及其广泛用途,率先将高温硫化硅橡胶与室温硫化硅橡胶混合,作为橡胶炸药的黏结剂,通过组分的配比及制备工艺的研究,得到一种能够可靠起爆、稳定传爆的临界厚度为0.4 mm的薄片橡胶炸药配方,即太安高温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶=8596,其中额外加入了两种硫化剂,即过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)和四乙氧基硅烷,并对该橡胶炸药进行了机械感度和爆速的测定。结果表明:其撞击感度爆炸百分数为32%,摩擦感度爆炸百分数为36%,药片厚0.6 mm,密度1.50 g/cm3时其爆速达到了6850 m/s。     

超临界二氧化碳发泡热硫化硅橡胶的研究

对超临界二氧化碳制备硅橡胶泡沫材料的可行性进行了研究.采用“预硫化—发泡—完全硫化”工艺,研究了发泡温度、压力、溶胀时间、卸压时间等对硅橡胶泡沫的密度和泡孔结构的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)对泡孔结构进行了分析.结果表明:利用超临界二氧化碳发泡热硫化硅橡胶,得到了泡孔孔径小(＜ 100μm)、泡孔均匀、泡孔结构可...     

泡沫硅橡胶动态力学性能的实验研究

泡沫硅橡胶在缓冲减振方面有独特的优良性能,但由于它是一种柔性材料,波速和波阻抗均极低,因此实验研究其动态力学性能具有很大困难,本文首次实现了利用霍普金森压杆技术对泡沫硅橡胶作冲击压缩实验,得到了高应变率下的应力￣应变曲线,结果表明,该材料具有强烈的应变率敏感性。     

低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制。结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198%增至297%,然后再减小至210%;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于"炭黑簇"的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强。     

高效复合类发泡剂的制备及其性能研究

泡沫混凝土具有容重轻、自立性强及防渗性好等特点,是一种新型港口码头挡土墙回填材料,其中发泡剂的研制对泡沫混凝土的性能起着至关重要的作用。本文制备的发泡剂是以浓度为0.8%的α-烯基磺酸钠溶液为发泡剂母液,选取稳泡物质A、B、C和D对母液进行稳泡改性,并对泡沫性能进行分析研究。该发泡剂制备的泡沫表面光泽细腻,稳定性较好,其中发泡倍数为46.7倍,1 h沉降距为1.2 mm,1 h泌水量为15.7ml,将该发泡剂应用于挡土墙回填用泡沫混凝土,产品表现出了较好的力学性能和抗渗性能。     

低密度环氧树脂基发泡材料开发工艺及性能的研究

以双酚型环氧树脂基为主要原料,加入新型发泡剂、促进剂、丁腈胶及其它助剂经固化制备出一种密度较低的,用于浇铸模的环氧树脂基发泡材料。研究了促进剂与固化剂配比、发泡剂用量、丁腈胶用量及控制温度对该树脂浇铸体材料性能及泡孔结果的影响。并通过多因素正交试验研究各因素作用结果及影响程度,确定出最佳工艺条件,当促进剂与固化剂配比1.0‰(w/w);发泡剂用量1.5%(w/w);丁腈胶用量8%(w/w);温度为125℃时,发泡材料的综合性能最佳。     

羰基铁粉填充室温硫化有机硅密封胶力学性能的研究

以羰基铁粉为吸收剂、107硅橡胶（PDMS）为基体，研究了偶联剂、气相白炭黑及羰基铁粉用量对室温硫化有机硅密封胶力学性能的影响；并利用扫描电镜对硫化胶断面的微观结构进行了观察。结果表明：羰基铁粉经硅烷偶联剂改性后，在硅橡胶基体中分散均匀，与硅橡胶界面结合较好；气相白炭黑能对硅橡胶起到一定的补强作用，并且提高了羰基铁粉的沉降稳定性；在一定范围内随着羰基铁粉在硅橡胶基体中体积含量的增加，其力学性能有较大程度的提高，羰基铁粉的最大填充量为57．5％。     

多角形非晶粉/硅橡胶复合薄膜压磁性能研究

分别以FeCuNbSiB和FeSiB非晶粉为粉体与硅橡胶复合,制成具有压磁效应的复合薄膜。利用4284A阻抗分析仪对两种薄膜的压磁特性进行了研究。研究表明,非晶FeCuNbSiB粉体/硅橡胶和FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜均具有良好的压磁性能,对于FeCuNbSiB粉体/硅橡胶复合薄膜,在压应力<0.6MPa,频率低于200kHz的条件下,压磁效应敏感;对于FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜在0～1.45MPa内,薄膜的压磁效应变化幅度比较均匀;薄膜中粉体含量越高,复合薄膜的压磁效应越大,当含量为83.3%(质量分数)时,压磁性能最好;相同条件下,以FeCuNb-SiB为粉体制成的复合薄膜的压磁性能优于以FeSiB为粉体制成的薄膜的压磁性能。