TA18钛合金管材织构对环向拉伸性能的影响

利用织构增强原理,开发出了TA18(Ti-3Al-2.5V)钛合金860 MPa级高强度管材,保证了管材的工艺性能,同时又具有优异的力学服役性能。标准规定反映径向织构的管材收缩应变比(CSR)大于1.3,但对上限值未作规定。本研究设计出小管径的环向拉伸夹具,测试了不同CSR管材的环向拉伸力学性能,分析织构对环向抗拉强度的影响,发现存在一个最有利的CSR值为1.75,大于或小于该CSR值时都会导致管材环向屈服强度下降。进一步测定了对应管材的极图和ODF图,从微观结构上可以解释这一规律和本质。环向抗拉强度下降会引起液压系统工作时疲劳强度降低,CSR值的上限在工艺设计时应当加以控制。本研究对发展安全可靠的航空液压系统具有十分重要的理论意义和工程应用价值。     

拉伸流动场诱导PVDF/BaTiO3流延膜结晶行为研究

利用挤出流延过程中的拉伸应力场对聚偏氟乙烯/钛酸钡(PVDF/BaTiO3)复合材料进行原位非等温拉伸试验,研究了拉伸比及BaTiO3用量对PVDF/BaTiO3流延膜结晶结构和介电性能的影响。广角X射线衍射结果表明,PVDF/BaTiO3复合膜的取向程度明显大于纯PVDF。X射线小角衍射结果显示:对于纯PVDF,第二个散射峰的强度随拉伸的进行而不断提高,在拉伸比为1.5时,其强度明显超过第一个散射峰;加入BaTiO3后,第一个散射峰的强度比纯PVDF明显提高,而第二个散射峰的强度也随拉伸比的提高而增强。复合膜的组成相同时,其介电常数随拉伸比的提高而减小,而介电损耗随拉伸比的提高而增大。     

硫醇-烯点击化学反应制备主链液晶弹性体

以自制的含三个苯环液晶基元的二烯单体与1,6-己二硫醇(DMH)在254 nm紫外光辐照下,以2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮(HDMPh)为光引发剂,以季戊四醇四-3-巯基丙酸酯(PETMP)为交联剂,通过硫醇-烯点击化学反应,制备了主链液晶聚合物与液晶弹性体。差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(PLM)、广角X衍射(WAXD)测试结果表明,该主链聚合物与弹性体具有一个液晶转变点和向列型液晶纹影织构。当反应体系中添加光引发剂时,主链型液晶及其弹性体分子量较高,成膜性好,力学性能好;而未添加光引发剂的反应体系,得到的聚合物分子量较低,成膜性差,力学性能差。     

5182铝合金板材成形性能研究

在室温条件下,依次按0°、45°和90°的轧制方向和0. 01、0. 1和1 s-1的应变速率对5182铝合金标准试样进行单向拉伸实验,研究了5182铝合金室温下的成形性能。结果表明,5182铝合金的力学性能受应变速率及轧制方向的影响。同一应变速率下,其抗拉强度和伸长率在轧制方向为0°时最高,屈服强度在90°时最高,但各方向区别不明显;同一轧制方向上,随着应变速率的增大,其抗拉强度及伸长率呈下降趋势,屈服强度呈上升趋势;基于5182铝合金的单向拉伸实验,建立了Fields-Backofen本构方程,此外通过杯突实验,获取了5182铝合金的成形极限曲线,从而为5182铝合金室温冲压成形极限的预测及数值模拟提供理论支持。利用Dynaform模拟某车型汽车前盖内板冲压成形,证明本构方程和成形极限曲线的精度满足工程要求。     

湿热环境对AC318/S6C10-800复合材料拉伸性能的影响

拉伸性能是复合材料层合板的基本力学性能,研究湿热环境对玻璃纤维复合材料拉伸性能的影响可以为复合材料工程应用提供重要参考。开展了不同湿热环境下的AC318/S6C10-800复合材料拉伸性能研究,分析了环境对AC318/S6C10-800复合材料弹性模量及拉伸强度的影响。研究结果表明,低温干态环境下强度性能数据相对室温环境略高,70℃湿态环境下强度性能最低,随着试验温度的升高,0°拉伸强度、90°拉伸强度基本呈线性下降趋势。研究结果为AC318/S6C10-800复合材料工程应用提供参考。     

硅烷偶联剂改性粉煤灰及其在聚氨酯中的应用

采用一步法合成了单组分聚氨酯,利用硅烷偶联剂作为"分子桥"使粉煤灰以硬段的形式存在于聚氨酯分子链中。研究了改性粉煤灰的用量对聚氨酯力学性能和耐水性的影响并利用红外光谱和扫描电镜对单组分聚氨酯的微观结构进行了分析。结果表明,硅烷偶联剂对粉煤灰表面进行了化学改性,粉煤灰进入到聚氨酯分子链中,聚氨酯/粉煤灰的相溶性和分散性有了很大改善。当改性粉煤灰的质量分数为12%时,单组分聚氨酯的力学性能和耐水性都有显著提高,拉伸强度、断裂伸长率和吸水率分别达到16.67 MPa,486.04%和2.92%。     

膜级钛系聚酯与锑系聚酯的成膜性能比较

利用流延膜挤出机、拉膜机分别对锑(Sb)系聚酯和钛(Ti)系聚酯进行挤出、拉伸成膜,考察了两种聚酯的成膜性能,对两种聚酯在加工过程中的热稳定性以及薄膜的热性能、力学性能、光学性能、取向结构进行了表征。结果表明:在挤出、拉伸过程中,Ti系聚酯的黏度降高于Sb系聚酯,Ti系聚酯切片的结晶度明显小于Sb系聚酯,但Ti系聚酯薄膜的结晶度与Sb系聚酯薄膜相当;在相同的成膜工艺下,Ti系聚酯薄膜的弹性模量、光学性能与Sb系聚酯薄膜相当,拉伸强度高于Sb系聚酯薄膜,断裂伸长率低于Sb系聚酯薄膜,双折射率大于Sb系聚酯薄膜。     

Ti-20Al-22Nb合金的凝固组织转变及力学行为

采用熔模铸造方法制备了名义成分为Ti-20Al-22Nb(at%)的合金,分别对铸态、热等静压及退火态进行了显微组织及室温拉伸性能分析。结果显示,合金由β基体、针状α2相及少量O相组成的,铸态下为粗大的魏氏组织,由于非平衡凝固,原始晶粒内部组织转变不完全,组织中的疏松缺陷及组织不均匀导致合金低的塑性；经过α2+β/B2两相区热等静压消除了疏松缺陷,原始晶粒内部充分析出细小针状的α2相,组织均匀性提高,合金的拉伸延伸率由2%提高到5%；经过α2+/B2+O三相区退火热处理,过饱和β相向平衡态转变,通过包析转变β/B2+α2→O,在针状α2相周围形成环带状O相,合金的延伸率提高到11%。