单组分低熔点聚酯长丝的工业化生产工艺探讨

研究了单组分低熔点聚酯长丝的工业化生产工艺和关键装置,重点讨论了切片干燥条件、纺丝工艺条件及FDY纺丝装备的热辊、上油装置改造;利用设计改造的FDY纺丝设备和特定的纺丝工艺,成功实现了低熔点聚酯长丝的工业化生产。     

熔喷聚苯硫醚非织造布吸油性能研究

以自制的熔喷聚苯硫醚(PPS)非织造布作为吸油材料,综合考察其吸油性能。结果表明:熔喷PPS非织造布对不同种类油都有着良好吸附能力,对食用油、原油、机油、柴油的饱和吸油量分别为45、38、39、30 g/g;对4种油的持油率都在80.00%以上,吸油10 s即可达到饱和吸油量的90%,持油性能好,吸油速率快;在重复试验5次后,其饱和吸油量约为初次使用的50%,具有很好的重复使用性能。     

定长热定型对聚苯硫醚熔喷非织造布性能的影响

采用不同温度和时间,对实验室制备的聚苯硫醚(PPS)熔喷非织造布进行定长热定型处理,并对处理前后的PPS熔喷非织造布的尺寸稳定性、微观形貌和拉伸性能进行表征。结果表明:采用不同的热定型条件,均能获得尺寸稳定性良好的PPS熔喷非织造布;热定型后,PPS熔喷非织造布的微观形貌不发生明显变化,纤维玻璃化温度提高,拉伸强度增大,断裂伸长率下降。     

热轧压力和温度对聚苯硫醚熔喷非织造布性能的影响

采用不同的热轧压力和温度,对自制的聚苯硫醚(PPS)熔喷非织造布进行热轧处理,研究不同热轧条件对PPS熔喷非织造布性能的影响。结果表明,提高热轧压力或温度,可使PPS熔喷非织造布的拉伸性能有所提高;当热轧压力为50.0 MPa、热轧温度为85℃时,PPS熔喷非织造布的拉伸性能最佳,其拉伸强度达到29.4 MPa;当热轧压力为50.0 MPa、热轧温度为50℃时,PPS熔喷非织造布的透气率和拉伸性能均较好。此外,在热轧压力10.0~50.0 MPa、热轧温度25~120℃条件下处理的PPS熔喷非织造布,其表面的水接触角可在72°~155°之间变化,即改变热轧条件可以调控PPS熔喷非织造布的亲水性。     

低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究

随着航天技术的发展以及微小型卫星应用数量的不断增多,空间推进领域对低功率电力推进的需求越来越多。常见的环形霍尔推进器缩放至低功率时效率低下。圆柱形霍尔推进器具有较低的表面积与体积比,有利于通过磁镜效应更好地束缚电子以减少通道壁处的粒子损失,从而减小通道的刻蚀和发热,这使得CHT对于低功率应用很有前景。文章进行低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究,在50 W功率范围内运行。实验得到了推进器在高电压、小气量、低电流工况下的工作特性、离子束特点等结果。实验表明：低功率圆柱形霍尔推进器工作电压在1000～2400 V之间,使用Ar体积流量在1.0～4.0 mL/min内,其比冲在218～1419 s,推力范围在0.118～0.78 mN,最大电流利用率为87%,最大推力效率为20.39%与先进霍尔推力器效率相当。同时发现在气体体积流量变大过程中,离子束出现强弱两种工作模式。     

热处理对玻璃纤维布/聚苯硫醚非织造布复合板材力学性能的影响

以玻璃纤维布和聚苯硫醚（PPS）非织造布分别作为增强体和树脂基体原料,采用热压成型法制备出玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材,然后在烘箱中进行热处理。利用万能试验机（Instron）、XRD、偏光显微镜（PLM）和SEM等手段对玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材的力学性能、结晶度、晶粒类型和尺寸及微观形貌等进行了测试和表征。结果表明：随着热处理温度和时间的提高,玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材的弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度得到明显提高。当热处理温度为220℃、热处理时间为2 h时,其力学性能最佳,其弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度分别达到285.7 MPa、7.8 GPa和85.0 MPa。和未进行热处理的玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材相比,分别提高了63.2%、469.0%和37.8%。微观形貌结果表明,玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材界面粘结得到了明显改善。     

低气压等离子体喷涂引射装置的数值仿真研究

低气压等离子体喷涂技术在材料表面涂层制备方面具有独特的技术优势,在航空航天、冶金及制造等行业领域具有广泛的应用前景。本文采用在等离子体喷枪外部加装引射装置方式进行粉末注入的设计,针对该技术应用中提升高熔点材料粉末加热雾化效果的问题,通过数值仿真计算的手段,分析了引射装置结构、粉末注入位置及粉末注入方向等因素对粉末颗粒加热雾化效果的影响。主要结论如下：加装引射装置进行粉末注入有利于提升粉末颗粒的加热和雾化效果;拉瓦尔喷管形式的引射装置有利于进一步提升粉末颗粒的加热雾化效果,但存在一定的粉末堵塞风险,扩张型喷管引射装置可以有效降低粉末堵塞风险,但粉末温度及整体加热雾化效果还需进一步优化。     

芳纶Ⅲ/聚苯硫醚浆粕悬浮液分散性及成纸初探

芳纶纤维混合悬浮液在水中的分散性对高性能芳纶纸成纸性能及力学性能至关重要。采用聚苯硫醚(PPS)纤维浆粕和芳纶Ⅲ短切纤维为原料,通过湿法抄造及热压的方式制备芳纶Ⅲ/PPS复合纸。重点研究PPS浆粕纤维的直径和打浆程度对芳纶Ⅲ/PPS悬浮液的分散性、复合纸的成纸性能和纸张强度的影响。结果表明,当PPS浆粕纤维直径为6～10μm、打浆程度为额外负载3 kg和打浆时间为15 min时,芳纶Ⅲ/PPS混和悬浮液有良好的分散性且成纸强度高。研究揭示了PPS浆粕纤维形态影响芳纶纤维混合悬浮液的机制,同时为高性能芳纶纸的制备奠定了理论基础。     

柔性非织造布和玻璃纤维布叠层热压制备玻璃纤维布/聚苯硫醚复合板材

为改善玻璃纤维增强聚苯硫醚（PPS）复合板材的力学性能,分别以柔性的玻璃纤维布和PPS非织造布作为增强体和基体,采用叠层热压成型法制备出刚性的复合板材,采用力学性能测试、XRD、PLM、SEM研究了热压温度、热压时间、玻璃纤维含量和处理玻璃纤维布的硅烷偶联剂种类对复合板材的力学性能、结晶度、结晶形态和微观形貌的影响。结果表明,在无硅烷偶联剂处理玻璃纤维布时,控制热压温度为320℃,热压时间为30 min,压力为30 MPa,玻璃纤维质量分数为50%,复合板材的拉伸强度和弯曲强度最佳,分别为286.0 MPa和175.0 MPa,缺口冲击强度达到61.6 MPa。使用硅烷偶联剂KH560处理玻璃纤维布,在最佳成型工艺条件下,复合板材力学性能改善最明显,其弯曲强度为394.9 MPa,弯曲模量为23.6 GPa,层间剪切强度为16.4 MPa,缺口冲击强度为81.0 MPa。通过优化实验条件和使用硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面,复合板材的力学性能得到了明显提高。     

微型化阳极层推力器数值模拟与性能实验

本文采用粒子网格结合蒙特卡罗碰撞方法对微型化阳极层霍尔推力器进行数值模拟，同时开展微型化阳极层霍尔推力器放电实验，评估了该微型化阳极层霍尔推力器的工作性能。结果表明，微型化阳极层推力器放电稳定，且离子束呈现出聚束模式，其放电电压范围为300～1100V，比冲范围为234～2047s，推力范围为0.5～5.4mN。该研究可为进一步实现高效率、轻质化、高性能微型阳极层霍尔推力器优化设计提供一定的数据支持。