芳纶气凝胶中空纤维及薄膜的制备与性能

采用同轴湿法纺丝技术和旋转涂覆法,通过冷冻干燥制备了芳纶气凝胶中空纤维及薄膜.利用SEM、BET和热重分析(TG)对芳纶气凝胶中空纤维及薄膜的微观结构和热稳定性进行了表征,研究了芳纶气凝胶薄膜的隔热性能.结果表明,利用纯叔丁醇(TBA)替换芳纶纤维中的水经冷冻干燥后所得到的芳纶气凝胶中空纤维具有更为均匀的多孔网络结构,芳纶气凝胶中空纤维比表面积154.782～179.224 m2/g,孔容积0.769～0.797 cm3/g,孔径2.48～3.88 nm,芳纶气凝胶薄膜比表面积和孔容积分别为145.224 m2/g和0.669 cm3/g,主要孔径为2.7 nm.导热系数和隔热性能测试结果表明,不同厚度的芳纶气凝胶薄膜的导热系数均小于0.06 W/(m·K),且薄膜越厚,隔热性能越好.     

水–力共同作用下预制裂隙类岩石试样裂纹扩展试验研究

为研究裂隙岩体在水–力共同作用下的强度变形特征和裂纹扩展规律,使用高强石膏采用预埋薄片法制作含不同角度裂隙的类岩石试样,在围压6 MPa下,分别施加1,3,5 MPa水压,对完整及含不同角度裂隙的试样进行三轴试验,分析力学特性和破坏形态,揭示裂隙岩体在水–力共同作用下的破坏规律。试验表明,含裂隙试样随着水压的增大由延性破坏向脆性破坏转变,三轴压缩强度、峰后残余强度和弹性模量均随水压增大而减小,随裂纹倾角增大而先减小后增大,且水压对含裂隙试样力学特性的削弱程度受预制裂纹倾角的影响。完整试样破坏断裂角随水压增大而增大,并由剪切破坏向劈裂破坏转化。含裂隙试样的破坏形态主要为剪切破坏,当预制裂纹倾角较小时,含裂隙试样破坏形态受水压影响显著,高水压下试样呈"X"型破坏;当预制裂纹倾角较大时破裂面呈单一倾斜面,且角度基本与预制裂纹倾角一致。