先进复合材料在轨道交通领域的应用

先进复合材料具备比强度高、比模量高的特点,是产品实现轻量化的一种非常重要的途径;同时,复合材料可以通过采用不同的组合方式,实现不同的功能特性,亦可实现结构-功能一体化,是轨道交通领域新材料发展方向的重要组成部分。     

玻璃纤维增强建筑用聚乙烯树脂复合材料的性能

采用剥离测试方法来表征制得的玻璃纤维增强建筑用聚乙烯树脂复合材料的界面黏结强度,并对其进行红外光谱、接触角、微观组织测试与分析。研究结果表明:采用浸润剂处理可以使玻璃表面生成新基团;浸润剂能够提高玻璃表面接触角,从而更易与树脂形成浸润状态,由此改善玻璃和树脂的界面结合状态,实现界面黏结特性的显著优化。在剥离测试中发现经浸润剂处理后,玻璃可以和树脂之间形成更强的界面结合作用;树脂从玻璃表面发生剥离之后,形成了光滑的玻璃片,同时还有部分纵横交错的划痕。     

表面镀钨金刚石/铜复合材料的有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS，对表面镀钨金刚石/铜复合材料进行了数值模拟，研究了金刚石体积分数、金刚石粒径及镀层厚度对表面镀钨金刚石/铜复合材料导热系数和热膨胀系数的影响。结果表明:随着金刚石体积分数的增加、金刚石粒径的增大、镀层厚度的减小，复合材料的导热系数呈现出增加的趋势，与文献数据的变化趋势相符，热膨胀系数受金刚石体积分数影响最大，金刚石粒径选在150~200 μm较为合适。     

养护环境对掺有氧化镁膨胀剂的应变硬化水泥基复合材料裂缝自愈合的影响

用四点弯曲试验对掺有氧化镁膨胀剂(MEA)的应变硬化水泥基复合材料(SHCC)试件(SHCC-MEA)加载诱导产生裂缝,通过在不同养护时间测量其裂缝宽度以及毛细吸水量,研究了干燥(RH 50%)、水雾(RH 95%)、水(Tap water)以及饱和氢氧化钙溶液(Sat. Ca(OH)_2) 4种养护环境对其裂缝自愈合的影响,并通过电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对愈合产物进行微观分析。结果表明,氧化镁膨胀剂的加入有效提高了SHCC裂缝愈合能力,在水雾环境下有明显效果;水分是裂缝自愈合过程中必不可少的条件,即使掺有氧化镁膨胀剂,干燥环境下的愈合效果依然很差;相比于对照组,饱和氢氧化钙溶液环境下的SHCC-MEA试验组的裂缝愈合效果不理想。     

石墨烯增强钛基复合材料制备工艺与性能研究

以多层石墨烯为增强体,通过熔炼锻造(MF)和粉末冶金(PM) 2种工艺分别制备出规格为Φ10 mm的石墨烯增强钛基复合材料棒材。石墨烯在凝固过程中以TiC枝晶形态析出,变形后呈细小颗粒,其中Ti和C原子比约为2∶1。石墨烯和球形钛粉经过机械合金化和变形加工,在基体中反应形成薄片层。MF工艺对应的棒材拉伸强度可达476 MPa,延伸率保持在28%; PM工艺对应的棒材拉伸强度可达487 MPa,延伸率保持在30%。PM工艺可形成尺寸较小的薄片状石墨烯增强体,强化作用提升,同时塑性没有显著下降。     

废印刷电路板粉填充改性丁苯橡胶复合材料的性能研究

以废印刷电路板(PCB)非金属粉对丁苯橡胶(SBR)进行填充改性,采用机械共混法制备了SBR/废PCB粉复合材料,考察了SBR接枝马来酸酐(SBR-g-MAH)、硅烷偶联剂KH-792的引入对SBR/废PCB粉复合材料力学性能及硫化特性的影响。结果表明:SBR-g-MAH和KH-792均能有效提升SBR/废PCB粉复合体系的界面强度,SBR/SBR-g-MAH最佳配比为60/40(质量比,下同),硅烷偶联剂KH-792的最佳用量为3%(质量分数),SBR-gMAH对复合材料的改性效果优于KH-792。当SBR/SBR-g-MAH并用比为60/40,废PCB粉填充量为20份时,复合材料的综合力学性能最佳。改性后的SBR/废PCB粉复合材料的最小扭矩(F_(min))、最大扭矩(F_(max))和正硫化时间(t_(90))均高于纯SBR,而焦烧时间(t_(10))低于纯SBR。     

一种UHMWPE钢骨架复合管的设计

管道作为输送油、水、气等各种流态化介质的装备,对国民经济各个领域的安全高效生产具有举足轻重的地位。传统的钢管成本高、安装难,逐渐被复合材料管所取代。文中介绍了一种UHMWPE钢骨架复合管的制备方法,使用专用的黏合树脂将内层、增强层、外层可靠牢固地粘结在一起,从而保证各层形成一个稳定的力学结构,保证了该管道具备耐腐蚀、低摩阻、高冲击强度、不易结垢、耐疲劳性等优良性能。     

客车用玻纤增强聚氨酯复合材料烟密度研究

通过采用自制聚醚多元醇、抑烟剂,选择合适的三聚催化剂及异氰酸酯指数等方法,开发了低烟密度玻纤增强聚氨酯复合材料。制品的烟密度等级50～55、氧指数≥23%、水平燃烧速度A–0mm/min、垂直燃烧速度约30 mm/min,可满足JT/T 1095—2016中对第1类内饰板材的阻燃要求。