粉煤灰掺量对PVA纤维水泥基复合材料力学性能影响研究

通过对8组PVA-ECC试件进行抗压强度和抗折强度试验、四点弯曲试验以及直接拉伸试验,探讨粉煤灰掺量对PVA纤维水泥基复合材料力学性能的影响.结果表明:抗压强度与抗折强度均随粉煤灰掺量的增加而降低,四点弯曲试验中试件挠度可达26.5 mm,直接拉伸试验中试件最大极限拉应变为1.6％,是传统混凝土材料的100多倍.     

聚甲醛-玄武岩混杂纤维增强砂浆力学性能

采用混掺聚甲醛(POM)纤维和玄武岩纤维(BF)的方法制备了一种多尺度纤维混杂体系的复合材料,研究了其抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及直接拉伸强度等基本力学性能,并通过扫描电子显微镜和数码电子显微镜对其微观结构进行分析。抗折、抗压强度试验结果表明,混掺两种纤维试样的抗折强度和早期抗压强度均明显优于单掺POM纤维试样,然而,28 d抗压强度有小幅下降;三点弯曲试验结果表明,单掺POM纤维可以改善水泥基材料的韧性并提高材料的等效弯曲强度,混掺BF后,等效弯曲强度进一步提高。微观分析结果表明,POM纤维和BF与基体结合紧密,两种纤维在宏观和微观尺度上均起到协同作用,共同发挥阻止裂纹扩展的作用,从而改善水泥基复合材料的韧性并提高强度。     

PVA纤维对水泥基材料性能的影响研究

通过对不同纤维掺量的PVA-ECC试件进行抗压强度和抗折强度试验以及干缩试验,探究PVA纤维对水泥基复合材料基本力学性能和干缩性能的影响。结果表明:PVA纤维的掺入,可以提高水泥基复合材料的抗折强度,在0～3.6kg/m~3的掺量区间内,PVA纤维掺量越大,P水泥基复合的抗折强度越大;PVA纤维的掺入可以提高水泥基材料的抗压强度,但是不显著;PVA纤维掺量1.8kg/m~3时,其对水泥基材料的干缩有抑制作用。     

氧化石墨烯沙漠砂水泥基复合材料力学性能研究

通过正交试验,分析了氧化石墨烯(GO)掺量、沙漠砂替代率、水灰比和胶砂比对GO-沙漠砂水泥基复合材料28 d的抗压强度、抗折强度和稠度值的影响趋势.在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和GO掺量对复合材料7d、28 d抗压强度和抗折强度的影响规律.试验研究表明:随着GO掺量的增加,水泥基复合材料抗折和抗压强度先提高后降低,且对于抗压强度增强效果略超过抗折强度.当GO掺量为0.03wt％时,GO-沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度达到最大值;随着沙漠砂替代率增加,GO-沙漠砂砂浆试块抗折和抗压强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为50％时,氧化石墨烯沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度均达到最大值;但沙漠砂替代率为100％时,掺量为0.03wt％的GO-全沙漠沙水泥基材料强度提升最高,且28 d抗压、抗折强度可达标准砂试块强度.通过SEM对GO增强沙漠砂水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,并且与沙漠砂活性材料产生正相关作用,从而形成更加致密均匀的结构改善沙漠砂水泥基复合材料的宏观性能.     

PVA纤维对超高韧性纤维水泥基改性复合材料力学性能试验

超高韧性纤维水泥基复合材料通过加入PVA纤维增强性能,通过实验方法,具体分析PVA纤维对超高韧性纤维水泥基复合材料力学性能的影响。主要分析PVA纤维类型和掺量对水泥基复合材料拉伸强度、抗压强度和弯曲强度的影响。结果表明,添加相对较多的PVA纤维时能够增强材料的阻裂增韧效果,进口的PVA纤维具有更高的拉伸强度;相比于抗拉强度,PVA纤维的类型和添加量对超高韧性纤维水泥基复合材料的抗压强度影响比较小;PVA纤维的弹性模量越大时,加入PVA纤维之后的复合材料具有更强的抗弯能力,另外PVA纤维掺量并不是越多,材料的抗弯性能越好。     

改性PVA纤维对ECC静力学特性及破坏形态的影响试验研究

为研究表面改性聚乙烯醇（PVA）纤维对ECC静力学特性及破坏形态的影响,对不同纤维掺量的ECC进行了抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度试验。结果表明：在标准条件下养护28天后,纤维的加入能显著改善水泥基复合材料的力学特性指标,试件的抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度均与纤维掺量呈正相关,相较之下,纤维掺量对抗压强度的影响最小。改性PVA纤维能显著减轻水泥基复合材料的破坏程度,极大地改善水泥基复合材料的脆性,相较于基体材料,ECC具有较好的延展性和韧性,吸能效果较好。     

PVA纤维对水泥基复合材料流动性能及力学性能的影响

研究三种长径比及三种不同体积掺量的PVA纤维对水泥基复合材料流动性能和力学性能的影响。结果表明:随纤维体积掺量的增加,各组胶砂拌合物的调桌流动度数值均呈现出逐渐下降的变化趋势,在相同体积掺量下,直径31μm、长度6mm的纤维对拌合物流动性影响更显著一些;为使得胶砂拌合物具有较好的工作性,可振捣成型密实,将PVA纤维体积掺量控制在0.4%以内作为适宜的纤维体积掺量范围;随龄期的增长,三种规格纤维对水泥基复合材料的抗折强度、抗压强度均随纤维体积掺量的增加而增加,且PVA纤维对水泥基复合材料抗折强度的影响较其抗压强度显著,直径40μm、长度12mm的纤维较其他两种规格的纤维不仅能显著改善水泥基复合材料的早期强度,且对其后期强度的发展也很有利。     

PVA纤维增强快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料性能的研究

针对快硬硫铝酸盐水泥基快速修补材料易开裂的问题,为了提高其韧性,增强其抗裂能力,设计并制备了PVA纤维快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料(CSA-ECC),开展了PVA纤维不同体积掺量下CSA-ECC材料的工作性,抗压、抗折强度,单轴拉伸性能及弯曲韧性的试验研究,通过SEM观察分析了PVA纤维在CSA-ECC材料中的作用机理.研究结果表明:CSA-ECC材料浆体的流动度随纤维体积掺量的增多而降低,在掺量为2％时会出现结团现象;当纤维体积掺量高于1％时,抗压强度会出现略微下降;抗折强度随纤维体积掺量的增多而增大,纤维掺量为2％时,抗折强度可提高333％;当纤维体积掺量大于1.5％后材料在单轴拉伸下呈多缝开裂的破坏形式,在弯曲荷载作用下表现出良好的韧性特征和变形能力.     

钢-PVA混杂纤维增强工程水泥基复合材料弯曲性能研究

为了弥补现有钢-聚乙烯醇(PVA)混杂纤维增强工程水泥基复合材料造价过高、工程应用面狭窄的缺陷,本文通过使用廉价的国产PVA纤维部分替代日产PVA纤维制备出一种新型的多元混杂纤维增强工程水泥基复合材料(MFECC)。研究MFECC材料薄板试件的弯曲性能和破坏形态,对试件的弯曲韧性和性价比进行评价,并通过SPSS软件的多元非线性回归法建立极限弯曲性能预测模型。结果表明,引入国产PVA纤维后MFECC薄板的应变硬化力学行为和多缝开裂现象相较于仅掺日产PVA纤维时有所降低,但仍具有较高的强度与延性。当钢纤维、日产PVA纤维和国产PVA纤维体积掺量分别为0.2%、0%和2.0%时,MFECC的极限拉伸应变为4.4%,抗压强度为46.39 MPa,极限抗弯挠度可达12.697 mm,性价比最高。建立的MFECC薄板试件的极限弯曲性能预测模型对试验值的拟合度良好。     

玄武岩纤维水泥基灌浆料力学性能研究

本文通过在硅酸盐水泥基灌浆料中掺入不同长度及掺量的短切玄武岩纤维,研究其对灌浆料力学性能的影响。试验结果表明:短切玄武岩纤维的掺入,灌浆料的流动度从336 mm降至260 mm,但灌浆料各龄期的抗折强度及抗压强度均得到了提升,早期抗折强度提升最为明显。短切玄武岩纤维在水泥基灌浆料中的最佳掺量为0.15%,最佳长度为9mm,抗折强度和抗压强度分别可以达到17.6 MPa和85.4 MPa。     

温度对晶须增韧陶瓷刀具材料力学性能的影响——Ⅰ高温抗弯强度的研究

采用两种不同尺寸的试件,在室温～1000℃范围内,对SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料JX-1的高温抗弯强度进行了测试。结果表明,在600℃之前,抗弯强度值变化很小,大约在800℃左右出现一个峰值,随着温度的继续升高,抗弯强度显著下降。试件断口的SEM分析表明,在较低温度下,断口表现出较多的穿晶断裂的特征;而在较高温度下,则以沿晶断裂为主。作者认为晶须与基体的热胀系数、泊松比及晶须与基体界面的摩擦系数均是影响陶瓷材料高温抗弯强度的重要因素。     

Contrast on tensile and flexural properties of glass powder reinforced epoxy composites: Pilot study

Epoxy resin was filled with glass powder to optimize the tensile and flexural strength of the composite for structural applications by a research center in the University of Southern Queensland (USQ). To reduce costs, the center wishes to fill as much glass microspheres as possible subject to maintaining sufficient strength of the composites in structural applications. This project varies the percentage by weight of the glass powder in the composites. After casting the composites to the molds, they were cured at ambient conditions for 24 h. They were then postcured in a conventional oven and subjected to tensile and flexural tests. The contribution of the study was that if tensile and flexural properties were the most important factors to be considered in the applications of the composites, the maximum amount of glass powder can be added to the resin will be five (5) percent. It was also found that the fractured surfaces examined under scanning electron microscope were correlated with the tensile and flexural strength It is also hoped that the discussion and results in this work would not only contribute toward the development of glass powder reinforced epoxy composites with better material properties, but also useful for the investigations of tensile and flexural properties in other composites. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

聚合物基纤维纳米复合材料研究

以纳米粒子ＳｉＯ２－ｘ、高强玻璃纤维（Ｓ－ＧＦ）作为增强材料,分别以环氧树脂ＣＹＤ－１２８和４,４－二氨基二苯基砜（Ｄ－ＤＳ）作为基体中制备了聚合物基纤维纳米复合材料,测试了预浸料及复合材料的性能。结果表明,Ｓ－ＧＦ、ＳｉＯ２＝ｘ／ＣＹＤ＝１２８／ＤＤＳ与Ｓ－ＧＦ／ＣＹＤ－１２８／ＤＤＳ两种体系预浸料性能相似,但ＳｉＯ２－ｘ纳米粒子的加入,使复合材料的各项性能提高。     

纳米秸秆灰对多孔混凝土路面力学性能的影响

本文主要研究了掺加纳米秸秆灰后对多孔混凝土路面性能的影响。根据抗压强度，弯曲强度和抗拉强度来测试多孔混凝土。结果表明，使用纳米秸秆灰材料极大提高了多孔混凝土路面的力学性能，其中纳米秸秆灰以10％质量分数替代水泥制备的多孔混凝土与其它比例制备的样品相比，表现出更加优异的强度；并且测试发现纳米秸秆灰多孔混凝土路面的抗压强度，弯曲强度和抗拉强度随着养护时间的增加而增加。     

拉伸强度与弯曲强度的关系及弯曲强度尺寸效应

本文研究了材料的破坏发生区、拉伸强度与弯曲强度的关系及弯曲强度的尺寸效应。拉伸及弯曲强度的关系为σ_t=σ_b(1-△/h),弯曲强度尺寸效应表现为σ_(bo)/σ_b=(1-△/h)/(1-△/h_0)。本文研究为精确测试材料拉伸强度提供了简便的方法,同时提供了破坏发生区的测试方法。     

复合外加剂对硅酸盐水泥性能的影响

将四种不同配方的复合外加剂(掺加萘系Ⅰ、掺加萘系 氨基磺酸盐Ⅱ、掺加聚羧酸系Ⅲ和掺加氨基磺酸盐Ⅳ复合外加剂)按不同掺量加入到水泥中,比较测出的水泥净浆流动度和水泥砂浆抗折抗压强度数据,选出一种使水泥净浆流动度经时损失比较小、水泥砂浆强度高、压折比较小的方案。结果表明:掺加萘系 氨基磺酸盐Ⅱ复合外加剂是符合道路混凝土工程施工和使用要求的一种复合外加剂优化方案。     

（Nb，Ti）C－35Ni金属陶瓷的高温抗弯强度

对热等静压方法制备的（Ｎｂ，Ｔｉ）Ｃ－３５Ｎｉ金属陶瓷的高温抗弯强度进行了研究。采用ＸＲＤ，ＳＥＭ及ＴＥＭ等方法对该金属陶瓷的显微结构作了分析。结果表明，在氧化气氛中，温度为７００℃时该金属陶瓷的抗弯强度就明显下降，温度为１０００℃时其抗弯强度约只有室温时的２０％。     

氧化锆陶瓷弯曲强度的尺寸效应

利用流延方法制备不同厚度的氧化锆陶瓷(3YSZ)片状试样,然后经过300℃脱脂,1520℃烧结,分别测试其抗弯强度及烧结密度,发现其抗弯强度与试样的厚度尺寸有关,随着试样的厚度减小,试样的抗弯强度不断增加,其弯曲弹性模量也增大,表明陶瓷材料厚度的减小,有利于试样内部气孔的排除,从而使材料强度得到提高.     

Effects of ZrSiO4 content on properties of SiO2-based ceramics prepared by digital light processing

SiO₂-based ceramic cores are widely used in the preparation of gas turbine engine hollow blades due to their excellent chemical stability and easy removal after casting. In this paper, ZrSiO₄ reinforced SiO₂-based ceramics were fabricated using digital light processing (DLP) technology. The results showed that the addition of ZrSiO₄ reduced the cure depth due to its high UV light absorptivity and refractive index. When the content of ZrSiO₄ increased to 15 wt%, the cristobalite content reached the maximum, and radial shrinkage reached the minimum of 1.4%. ZrSiO₄ grains could hinder the propagation of cracks, enhancing the room-temperature flexural strength. At 1550 °C, fracturing across SiO₂ grains in SiO₂-based ceramics led to the great improvement of high-temperature flexural strength. When the content of ZrSiO₄ reached 15 wt%, the flexural strength at room temperature and high temperature was 11.5 MPa and 36.7 MPa, respectively. Therefore, the SiO₂-based ceramics prepared using DLP technology have good room temperature and high temperature properties, and are expected to be used for hollow blade casting.     

废旧橡胶混凝土力学性能的研究

采用20目废旧橡胶颗粒等体积取代混凝土中细集料,掺量分别为0％、5％、15％、25％,研究其对混凝土力学性能的影响.结果表明:废旧橡胶混凝土的容重、抗压强度、抗折强度以及弯曲弹性模量均随橡胶颗粒掺量的增加而降低;坍落度随掺量的增加先增大后减小,但均较基准组大;折压比随掺量的增加先减小后增大;最大挠度较基准混凝土有所提高,说明废旧橡胶颗粒的掺入提高了混凝土的韧性.