聚氨酯改性环氧树脂体系的力学性能研究

研究了高弹性聚氨酯环氧改性双酚F型环氧树脂固化体系在室温和液氮温度77 K下的力学性能,观察研究了断裂面的微观形貌与力学性能的关系。结果表明:聚氨酯环氧能够有效地改善环氧树脂在室温和低温下的力学性能,尤其在低温下具有较好的增强增韧效果。当聚氨酯环氧的质量含量为30%时,综合性能达到最佳,拉伸强度在室温和77 K下分别为87.35和118.73 MPa,冲击强度分别为15.76和21.88 MPa。聚氨酯环氧的加入使体系玻璃化温度下降为92.4℃,能满足低温应用要求。     

低温拉伸夹具的设计与应用

设计了一套低温拉伸夹具,并用其测试了环氧树脂／SiO2纳米复合材料在室温和77K环境下的拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率。结果表明,新设计的拉伸夹具能够在低温环境下很好地测定复合材料的拉伸性能,夹具本身对测量结果无影响。     

铝合金焊接接头的低温断裂性能COD研究

为研究2A14T6铝合金焊接接头(焊缝/熔合线/热影响区/母材)的低温(77 K/4.2 K)断裂韧度,文中采用三点弯曲法,通过自主研制的低温位移传感器及力学测试系统,得到重要的低温裂纹张开位移(crack-tip opening displacement,COD)性能参数,并结合断口的微观结构具体分析形貌与断裂韧度的关系.研究结果表明,该测试系统能有效测量材料的低温裂纹张开位移参数δ;低温下断裂韧度为热影响区>母材>熔合线>焊缝;对低温断口的微观形貌观察显示,韧窝大而深的微观结构对应低温抵抗裂纹开裂能力强、韧性好.     

几个高性能树脂基复合材料的研究

介绍了短纤维增强树脂基复合材料、聚酰亚胺纳米杂化薄膜材料和环氧基纳米复合材料方面的研究工作，简要概括了短玻璃纤维、短碳纤维以及与颗粒混合增强树脂基复合材料的研究结果，报道了聚酰亚胺纳米杂化薄膜材料和环氧基纳米复合材料的一些低温性能研究结果。     

冷中子源氢热虹吸系统设计方法研究

对冷中子源同轴热虹吸管的传热极限做了理论分析，推导了同轴热虹吸管传热限理论计算公式，并利用已有的实验数据进行拟合，提出了一个简便的计算方法，用以进行冷中子源氢热虹吸管的结构设计，计算表明，当热虹吸管的外管内径为54mm，内管内径为21mm时，传热能力有3kW。     

二氧化硅/ 聚酰亚胺纳米杂化薄膜室温及低温力学性能

利用溶胶-凝胶技术制备了不同SiO₂ 含量的二氧化硅/ 聚酰亚胺(SiO₂ / PI) 纳米杂化薄膜。采用红外光谱( IR) 和扫描电镜(SEM) 手段对该体系的分子结构和断裂形貌进行了表征, 研究了聚酰亚胺薄膜室温和低温(77K) 力学性能。结果表明: 室温和低温(77 K) 下, SiO₂ / PI 杂化薄膜的拉伸强度开始时均随SiO₂ 含量的增加而增加, 在含量为3 %时达到最大值, 低温下杂化薄膜的拉伸强度明显高于室温。室温下, 杂化薄膜的断裂伸长率在含量为3 %时达到最大值, 而低温(77 K) 下, 薄膜的断裂伸长率的变化没有呈现明显的规律性。      

表面裂纹法研究2A14T6铝合金焊接接头低温断裂韧性

为了研究2A14T6铝合金焊接接头（焊缝／熔合线／热影响区／母材）的低温（77K／4．2K）断裂韧性，采用表面裂纹法，通过自主研制的低温位移传感器及力学测试系统得到了断裂韧性KIQ性能参数，并结合断口具体分析了形貌与断裂韧性的关系。研究结果表明：该测试系统能够有效的测量材料的低温表面裂纹断裂韧性KIQ；无论在室温还是低温下，焊接接头不同区域的断裂韧性大致为母材〉热影响区〉熔合线〉焊缝；除熔合线变化不明显外，各区域的断裂韧性随温度的降低而增加，呈现较好的规律性；微观断口形貌与断裂韧性试验测试结果有较好的一致性。     

泡沫塑料材料的低温线膨胀系数测定

采用自行研制的高精度低温位移传感器测量出泡沫塑料材料从室温到液氢温度的微应变情况,对试验结果的可靠性进行分析.实验结果表明:低温位移传感器可准确、稳定地得出泡沫塑料材料的线膨胀系数,是一种简单实用的线膨胀系数测试方法.     

柔性胺改性剂对环氧树脂力学性能的影响

以柔性胺D-230作为改性剂,用浇铸成型法制备了环氧树脂结构胶,研究了其力学性能与D-230加入量的关系,并探讨了该材料的微观断裂形貌与韧性的关系.力学测试结果显示室温断裂延伸率、室温和低温冲击韧性随D-230含量的增加而增加,表明D-230对环氧树脂产生有效的增韧作用.当D-230加入量为21%(质量分数)时,室温拉伸强度和弹性模量最大,分别为85.44MPa和3.22GPa,当继续增加D-230的含量时,二者则呈降低的趋势.对拉伸断面形貌进行扫描电子显微(SEM)分析显示,随着D-230含量的增加,断口形貌越粗糙,表明抗开裂能力增加,这与高断裂延伸率和高冲击韧性的结果一致.热分析实验结果显示,体系的玻璃化温度(Tg)随着D-230含量的增加而降低.