基于微观分析的GFRP浸水老化弯曲性能研究

本文开展了玻璃纤维增强复合材料(GFRP)在去离子水和Na Cl溶液中常温浸泡前后的质量、弯曲强度、弯曲模量、腐蚀深度变化的研究,并基于微观分析研究了GFRP片材在去离子水和Na Cl溶液中浸泡后的弯曲性能。研究结果表明,GFRP置于不同的溶液中,吸水率均呈现先上升后趋于平稳的趋势;GFRP在去离子水环境中的吸水率约为在Na Cl溶液中的2倍;GFRP置于去离子水和Na Cl溶液中120d后,片材的弯曲强度和模量均发生先上升后下降的变化;相同浸泡时间下,片材在去离子水中的腐蚀深度大于在Na Cl溶液中的腐蚀深度。     

液相化学还原法制备纳米银颗粒的研究

采用液相还原法,以PVP为分散剂,甲酸铵为还原剂,在30℃ AgNO3溶液高速搅拌下制备得到纳米银颗粒。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见光吸收光谱（UV-Vis）对所制备样品进行表征。当PVP 与AgNO3的质量比为2.2∶1,陈化时间24 h,得到立方块和六棱柱的银混合颗粒。     

改性钛酸钾晶须增强聚氨酯跑道面层材料力学及耐久性能研究

采用偶联剂对钛酸钾晶须进行表面改性,再与甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇等原料制备了改性钛酸钾晶须增强聚氨酯跑道面层复合材料。考察了偶联剂种类、改性钛酸钾晶须含量对改性钛酸钾晶须增强聚氨酯复合材料力学性能和耐久性能的影响。结果表明,该材料拉伸强度达到2.9 MPa、扯断伸长率达到340%,经加速老化试验后满足田径场地规定的技术要求。     

不同防护体系对NR/SBR并用胶耐臭氧老化性能的影响

近几年由于轮胎胎面表面臭氧浓度提高,加速了轮胎胎面的老化裂口,导致了轮胎使用寿命下降,尤其是工程轮胎胎侧胶比较薄,在轮胎侧部最外边,且运动过程中持续不断的受到屈挠作用,所以胎侧胶近几年受到臭氧老化影响较严重,本文以工程轮胎胎侧胶为例进行基本性能、疲劳性能、力学性能、老化性能等几个方面进行实验,研究了不同防护体系对工程轮胎胎侧胶耐臭氧老化性能的影响,通过6组不同防老剂品种、不同比例的实验,寻求出了最有效的防护体系,提高了工程轮胎胎侧胶耐臭氧老化性能。     

Performance evaluation of asphalt containing layered double hydroxides with different zinc ratio in the host layer

The effects of five layered double hydroxides (LDHs) with different zinc ratio on the physical and rheological properties, chemical components, and anti-UV aging performance of asphalt were evaluated. Results show that LDHs improve the deformation resistance of asphalt at high temperature. After UV aging, LDH-modified asphalts show the smaller changes of physical and rheological properties and chemical components in comparison with asphalt, indicating the improved UV aging resistance. By comparison, the LDHs with higher ratio of zinc in the layers have the more outstanding UV reflection ability, leading to a beneficial effect in improving UV aging resistance of asphalt.     

温拌胶粉改性沥青低温性能及其与集料黏附性分析

通过弯曲梁流变(BBR)试验、接触角测量及原子力显微镜(AFM)测试等方法,从宏观和微观角度对老化前后温拌胶粉改性沥青(WCR)低温抗裂性及其与集料黏附性的变化规律进行研究,并以热拌胶粉改性沥青(HCR)作为对比。结果表明:随着老化程度的加深,HCR、WCR的蠕变速率(m)和弯曲蠕变劲度(S)的比值(m/S)减小,低温抗裂性能变差,WCR的低温抗裂、抗老化性能均优于HCR;老化前后HCR、WCR与三种集料的黏附性能大小依次为石灰岩＞玄武岩＞花岗岩,WCR与集料的黏附性均优于HCR;老化前后两种沥青的微观Derjaguin-Muller-Toporov(DMT)模量与低温流变参数(m/S)呈良好线性关系,且基于Johnson-Kendall-Roberts(JKR)力学模型得到的微观表面能、黏附功分别与基于表面能理论得到的宏观表面能、黏附功呈较强相关性。     

蒙砂粉熟化过程与蚀刻玻璃表面的研究

固体蒙砂粉的熟化质量是决定玻璃蚀刻效果的重要因素。用X射线衍射（XRD）、能谱仪（EDS）、拉曼光谱、粘度计、Zeta电位和碱滴定等方法研究了用柠檬酸和氟化氢铵为主要成分配制的蒙砂粉的理化性质随熟化时间的变化规律,考察和评价了熟化时间对GG6手机盖板玻璃蚀刻效果的影响。结果表明：熟化时间为36 h,得到的熟化液的黏度和氢离子浓度最大,GG6玻璃蚀刻后的粗糙度为265 nm、雾度为84%、透光率为92.4%、光泽度为11.7%,符合工业上手机玻璃盖板的蚀刻加工质量要求,蚀刻后的GG6玻璃表面形成一层微量的氟硅酸物晶体,构成的微纳蚀孔结构更均匀。测定蒙砂液的理化性质能有助于更好地了解蒙砂粉的熟化过程,对蒙砂粉蚀刻工艺具有指导作用,提高玻璃防眩工艺的生产效率。     

LSPwC对时效后GH3044合金疲劳性能的影响

目的 修复发生时效退化现象的GH3044合金,从而提高其使用寿命。方法 采用无保护层激光冲击强化（LSPwC）工艺处理GH3044合金时效试样,分析了该工艺处理前后试样表面的物相变化情况,研究了时效以及激光强化工艺对合金表层微观组织的影响,对比了激光强化前后合金试样高温应力松弛和疲劳寿命变化情况。结果 合金试样经过1200 ℃固溶处理后,其表面相为单相γ奥氏体以及WC,处理前后试样表面主要相组成不变,均为奥氏体和Cr23C6。经过时效处理100 h后,GH3044合金沿晶析出大量尺寸较大的碳化物,表面残余应力值约为-28.5 MPa,疲劳寿命约为1.013×106。通过LSPwC处理后,碳化物链式分布被打破,分布更加均匀弥散,表面残余应力值约为-479.3 MPa,其疲劳寿命提高至3.448×106,为时效试样的2.4倍;经过800 ℃保温120 min处理,试样表面残余应力为-324.2 MPa,下降约32%,说明该强化工艺处理后的试样具有较好的热稳定性。结论 LSPwC能够有效提高时效退化GH3044合金的疲劳性能。     

高功率脉冲磁控溅射制备的TiN薄膜 应力释放及其结合稳定性研究

目的 探究高功率脉冲磁控溅射（HPPMS）制备的氮化钛（TiN）薄膜在自然时效过程中,应力、薄膜/基体结合性能随时间的变化规律。方法 采用高功率脉冲磁控溅射（HPPMS）技术,通过调控基体偏压（-50、-150 V）,制备出具有不同残余压应力（3.18、7.46 GPa）的TiN薄膜,并采用基片曲率法、X射线衍射法、划痕法和超显微硬度计评价了薄膜的应力、薄膜/基体结合性能、硬度随时间的变化规律。结果 在沉积完成后1 h内,-50 V和-150 V基体偏压下制备的TiN薄膜压应力分别在3.12~3.39 GPa和7.40~7.55 GPa范围内波动,薄膜压应力没有发生明显变化;沉积完成后1~7天,平均每天分别下降28.57 MPa和35.71 MPa;7~30天,平均每天分别下降2.08 MPa和2.50 MPa;30~60天内,平均每天分别下降1.67 MPa和7.00 MPa。其压应力连续下降,且均表现出前期下降速率快,后期下降逐渐放缓的趋势。自然放置60天后,应力基本释放完毕,薄膜性质基本保持稳定。同时,薄膜/基体结合性能随时间逐渐变差,薄膜硬度下降。结论 HPPMS制备的TiN薄膜在自然时效过程中,其残余应力会随时间增加,连续下降,进而影响薄膜的力学性能。     

粉末循环老化对GH4169激光熔覆修复组织和性能的影响

目的 探究激光熔覆修复工艺中,循环使用对粉末造成的老化效应及其对组织和性能造成的影响,为粉末循环工艺提供相关理论依据和指导。方法 针对GH4169高温合金,进行了粉末循环利用的实验,将激光熔覆制造过程中的残余粉末再次投入送粉器,进行多次回收循环制造过程。使用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、万能力学试验机等设备,研究了粉末在循环使用过程中的演变,以及循环使用前后熔覆修复组织的微观形貌、维氏硬度、弯曲强度性能的差异。结果 随着回收循环次数增加,粉末粒径增大,表面出现熔融现象,粉末的成分出现了变化,其中Nb元素含量显著上升。在回收粉末中发现了具有磁性的杂质颗粒。相比于使用新粉末,使用回收粉末得到的熔覆组织中的Nb元素偏析程度增大,晶粒组织粗化。经过4轮循环后,熔覆层硬度自325.13HV下降至282.81HV,修复试样弯曲强度自785.85 MPa下降至739.41 MPa,下降幅度约为5%。结论 循环工艺对粉末产生了明显的老化影响,这一老化行为从能量和成分两个方面导致了激光熔覆修复GH4169合金组织和性能的劣化。