脆性材料强度的Weibull统计

断裂前发生塑性变形的材料,强度变化不会超过其平均强度的4～8%。因此,在工程材料设计中,其强度可以用平均强度来量度。而脆性材料则不一样,同样尺寸试样的强度变化可以是其平均强度的100%甚至更大。因此,在工程材料设计中,不能仅用平均强度作脆性材料的强度指标,还需从统计角度来考虑其强度的可靠性与分散程度。脆性材料强度的这种分散性,主要与制造及加工过程中引入的种种缺陷有关。均质     

聚氨酯/环氧树脂泡沫材料的制备及性能研究

采用环己烷、水为共发泡剂制备了聚氨酯、环氧树脂、聚乙二醇为主体成分的硬质泡沫材料,利用热失重仪、光学显微镜等对泡沫材料的热性能、力学性能及泡孔结构进行了研究。结果表明,随着聚乙二醇的加入,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均呈现先增大后减小的趋势,当聚乙二醇含量为30份(质量份数,下同)时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较佳水平;加入环氧树脂能够提高泡沫材料的热分解温度,且当其含量为15～20份时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较高水平;泡沫材料的压缩强度、冲击强度在环己烷与水质量比为10/1时达到最大值。     

纳米碳酸钙在聚氯乙烯中的应用研究

文章研究了纳米碳酸钙PVC中的应用。结果表明,在PVC混配料中用纳米碳酸钙等体积取代CPE后材料韧性略有下降,对拉伸强度几乎没有影响,材料刚度有所增加。PVC型材混配料中直接加入纳米碳酸钙后,材料拉伸强度略有下降,冲击强度提高,材料弯曲模量增加。合适比例的纳米碳酸钙与滑石粉并用加入到PVC混配料中后,可使材料的拉伸强度和冲击强度提高不变,材料弯曲模量增加。     

环氧树脂／聚氨酯梯度聚合物的弯曲性能研究

考察了不同层数的环氧树脂/聚氨酯(EP/PU)梯度聚合物弯曲性能,采用有限元法分析了材料在弯曲状态下的应力分布,从理论上解释了EP/PU梯度材料弯曲性能的试验结果,并与相同组成的均质材料进行了比较.研究发现:EP/PU梯度材料的弯曲强度和模量随梯度层数的增加而增加,当梯度层数超过5层以后,EP/PU梯度材料的弯曲强度高于相同组成的均质材料.有限元分析结果表明:在EP/PU梯度材料中,应力的分布与各层材料承受的强度相匹配,即应力大的部位材料的强度也越大.梯度层越多,各层之间强度变化越小,应力变化越为缓和,且应力分布与材料强度之间匹配越好,在受外力时,材料断裂强度越高.梯度材料中应力分布方式的理论计算结果很好的解释了实测的各种梯度材料强度变化规律.     

高熔体强度聚丙烯对短玻纤增强聚丙烯性能的影响

考察了高熔体强度聚丙烯树脂对玻纤增强聚丙烯材料高温力学性能和拉伸蠕变性能等的影响,并进行平板流变分析及材料微观形貌测试.结果表明:随着高熔体强度聚丙烯质量分数增加,材料弯曲强度和高温拉伸强度降低,高温拉伸的断裂伸长率增加;高熔体强度聚丙烯树脂的添加可以改善材料的高温耐蠕变性能,添加质量分数为20％的高熔体强度聚丙烯树脂...     

压力容器检验中硬度测定的应用

材料硬度值与其强度存在着一定的比例关系,对钢铁材料来说,其抗拉强度近似等于布氏硬度值的三倍;材料化学成分中,大多数合金元素都会使材料的硬度升高,其中碳对材料硬度的影响最直接,材料中的碳含量越大,其硬度越高,因此硬度试验有时用来判断材料强度等级或鉴别材质;一些压力容器通过硬度测定结合化学成分分析来确定材料强度,进行强度校核,可避免造成部分设备资源的浪费,同时确保设备的安全进行.     

木塑复合装饰材料的研制

通过偶联剂等助剂,将木粉和聚氯乙烯材料混合,制成可塑性胶粒,用挤出成型的方法制成木塑复合装饰材料。该材料不仅融合了两种材料的优良性能,具有阻燃、防水性能好,热变形温度高,弯曲强度、压缩强度、拉伸强度、钉拉拔强度高等优点,还具有非常重大的环保节能意义。     

再生家电壳体聚丙烯材料性能改善研究

再生家电壳体聚丙烯材料通过玻璃纤维增强改性可以显著提升材料的拉伸强度及弯曲模量,但由于再生聚丙烯材料中杂质的影响,材料的缺口冲击强度没有获得明显提升。从改善再生家电壳体聚丙烯材料性能的角度出发,通过掺入再生聚丙烯、添加弹性体和改变玻璃纤维直径等研究了改性材料的性能差异。在全新聚丙烯与再生聚丙烯共混体系中,随着再生聚丙烯含量增加,改性材料的弯曲模量无明显变化,但缺口冲击强度急剧下降。当再生聚丙烯添加质量分数大于30%时,改性材料的缺口冲击强度下降35%。在玻璃纤维增强再生聚丙烯体系中,通过添加质量分数为5%的弹性体,可以显著改善改性材料的缺口冲击强度,同时保持良好的拉伸强度与弯曲模量;使用小直径玻璃纤维可以明显改善改性材料的缺口冲击强度,当玻璃纤维直径由14μm降低至10μm时,缺口冲击强度由8 kJ/m²提升至11 kJ/m²。     

建筑垃圾低强度CFG桩桩身材料性质试验研究

对建筑垃圾(废混凝土)再生骨料的基本物理力学性质和不同配合比的建筑垃圾低强度(≤C7.5)CFG桩桩身材料试件强度进行了试验研究,结果表明:(1)建筑垃圾再生骨料可满足作为低强度CFG桩桩身材料的骨料要求;(2)建筑垃圾低强度CFG桩桩身材料早期强度较低,但28~90d龄期内的后期强度仍有一定增长;(3)建筑垃圾低强度CFG桩桩身材料中的粉煤灰掺量和粉煤灰取代水泥率可适当加大;(4)32.5复合硅酸盐水泥可用于强度等级小于C7.5的建筑垃圾CFG桩桩身材料中。     

微孔结构与本征韧性对微孔发泡聚丙烯冲击性能的影响

通过对不同本征韧性聚丙烯发泡和未发泡材料的冲击强度进行测试,系统研究聚丙烯本征韧性对微孔发泡材料冲击性能的影响.结果表明:发泡材料的冲击强度(ak)不仅与微孔的作用有关--包括裂纹扩展面上材料的有效截面积减少导致的冲击强度降低(αk1),以及微孔导致裂纹扩展阻力增加对冲击强度的贡献(αk2),而且材料的本征韧性对发泡材料的冲击强度也有影响(αk0),其微孔发泡材料的冲击强度可表述为:αk=αk0-αk1+αk2.     

粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料强度及黏度的影响

研究了粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料的强度及黏度的影响.试验表明:粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料早期强度有削弱的作用,而对于其后期强度,在合适的掺量下,可以使得硫铝水泥基注浆材料强度提高;粉煤友在一定掺量下还能有效降低硫铝水泥基注浆材料的黏度.     

白炭黑增强增韧PVC木塑材料的研究

实验对比研究了添加白炭黑和不添加白炭黑对PVC木塑材料拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和耐水性的影响。研究结果表明:当白炭黑用量在10份和15份时材料的拉伸强度和冲击强度最佳,拉伸强度和冲击强度较未加时分别提高了35%和27%。添加了白炭黑后,木塑材料断裂伸长率显著提高,表现为韧性断裂,说明白炭黑起到了增强增韧的作用。但随着白炭黑添加量的提高,木塑材料的耐水性有所降低。     

高温热处理对石英陶瓷材料的影响研究

本文考察了不同温度和不同次数的高温热处理对石英陶瓷材料强度、晶相和微观形貌的影响。在对石英陶瓷材料单次热处理时,650~850℃下材料强度高于62MPa,强度变化不明显;在950℃热处理后,材料强度降为57.9MPa,较未热处理样品降低8.8%。在850℃、保温4h条件下,材料经过4次反复热处理后,强度降低为55.1MPa,较未处理试样降低13.2%,1000℃下抗热震处理后强度降低至51.7MPa。XRD和SEM对材料的晶相和微观形貌变化的测试结果表明,热处理温度过高和热处理次数越多,材料出现的析晶越多,造成石英颗粒出现微裂纹缺陷也越多,导致材料的强度降低。     

一种深水环氧涂层材料的制备和性能研究

文章介绍了一种用于深水混凝土、钢结构或其他有机基材的环氧修补粘接涂层材料,研究了水上和水下涂层材料的性能差异,探讨了材料延伸率对粘接强度和本体强度的影响,以及对比涂层材料在不同基材上的粘接效果,最后从表观上讨论使用不同固化剂体系的涂层材料对水体影响大小。从各项试验指标可以看出,该材料具有水下粘接强度高、抗冲磨强度好、基材适用面广、工艺性好、对环境友好等特点。     

芳纶/锦纶混纺帘线冠带条的开发及应用

开发了芳纶/锦纶混纺帘线冠带条,并研究冠带条对轮胎性能的影响。结果表明：冠带条材料强度增大、带束层角度减小,轮胎外直径减小;随着冠带条缠绕强度和材料强度增大、带束层角度的减小,轮胎静态接地印痕长轴和短轴长度及面积呈增大趋势;冠带条缠绕强度和材料强度增大,轮胎高速性能提高,带束层角度增大,V速度级别轮胎高速性能显著提升;冠带条缠绕强度和材料强度增大,轮胎滚动阻力降低,带束层角度微调对轮胎滚动阻力影响不大。     

纤维材料强度和失效机理及其绳缆发展趋势

回顾了绳缆发展的4个阶段以及材料强度不断提高的过程,介绍了材料的理论极限强度,并以超高相对分子质量聚乙烯纤维为例,通过对其微观组织结构以及在拉力下的变形过程和微观失效机理的分析,讨论了材料实际强度远低于理论极限强度的原因,指出绳缆材料的实际强度只有理论极限强度的大约10%,其原因是材料尺寸增大时微观结构中就会产生缺陷和薄弱环节。最后展望了制绳纤维材料的未来发展趋势。     

3D打印玻璃纤维/热塑性聚氨酯共混材料的性能研究

基于粉体喂料3D打印机研究3D打印玻璃纤维/热塑性聚氨酯共混材料的性能。结果表明:随着玻璃纤维质量分数增大,共混材料的拉伸强度呈先增大后减小趋势,当玻璃纤维质量分数为0. 08时,共混材料的拉伸强度最大,为51. 2MPa,较热塑性聚氨酯提高41%;弯曲强度和压缩强度先减小后增大再减小,当玻璃纤维质量分数为0. 15时,共混材料的压缩强度最大,为108. 35 MPa;冲击强度呈先增大后减小趋势,当玻璃纤维质量分数为0. 08时,共混材料的冲击强度最大,为15. 52 kJ·m~(-2),较热塑性聚氨酯提高39%。     

硅微粉增韧增强聚丙烯材料研究

文章制备了硅微粉填充的聚丙烯材料.考察了不同硅微粉含量对材料的常低温冲击强度,拉伸强度,耐热性能的影响.结果表明硅微粉含量为20%是能使材料的性能达到最好.其常温的缺口冲击强度为空白样品的1.56倍;低温的缺口冲击强度为空白样品的1.70倍.同时材料的刚性和耐热温度也得到了提高.     

液体硅橡胶微孔材料的制备及性能研究

采用粒子沥滤法制备了液体硅橡胶微孔材料,研究了成孔剂的用量和微孔材料密度、孔隙率、拉伸强度及撕裂强度的关系.结果表明,随着成孔剂含量的增加,微孔材料的密度下降,孔隙率增加,拉伸强度、撕裂强度均下降;当成孔剂与硅橡胶的质量比为6:1时,可得到外观及力学性能良好的液体硅橡胶微孔材料.     

低质粉煤灰胶凝材料强度的试验研究

研究了生石灰、石灰石和矿渣粉对低质粉煤灰胶凝材料在不同龄期强度的影响.结果表明:掺加生石灰可显著提高胶凝材料的强度;掺加石灰石有利于提高胶凝材料的后期强度;掺加适量的矿渣粉对胶凝材料的早期强度有较明显的提高作用.经分析比较,提出低质粉煤灰利用率高、生产成本低、具有较好工程应用前景的胶凝材料用量比例.