制备工艺对单向连续碳纤维增强聚醚砜复合材料层间结合强度的影响

采用溶液浸渍和热压成型制备了以聚醚酚为基体的单向连续碳纤维增强复合材料,研究了不同树脂浓度和热压工艺参数下复合材料的层间剪切强度。结果表明:成型温度高的复合材料具有较高的层间剪切强度,适当延长保温时间能够大幅度提高复合材料的性能。扫描电镜和热重分析表明树脂基体与碳纤维之间结合紧密,不同树脂含量的复合材料在热压成型过程中,界面处有不同的作用机理。     

光纤布拉格光栅监测CF3052/5224复合材料成型过程研究

温度与应变是监测复合材料热压罐固化成型工艺两个最重要的表征参数,利用光纤布拉格光栅传感原理,采用毛细钢管封装的方法,制备了完全屏蔽应变信号的温度传感器,将温度传感器和应变传感器同时埋植在复合材料内部,实现了对热压罐成型全过程的实时监测,获得了复合材料成型过程中的内部温度和应变信息.对复合材料平板件和T型加筋板三角填充区域进行的温度监测结果表明,复合材料内部温度变化较罐内温度有一定滞后,传统成型工艺控制给出的加压点偏早,可能引起复合材料贫胶等缺陷.应变监测结果表明,平板件内部的应变变化主要反应树脂固化过程中的物理化学变化,在T型加筋板三角填充区域,应变监测在自然冷却阶段出现了不同于平板件的应变"回弹"现象,一定程度上反映出该区域在成型过程中容易出现缺陷的原因.     

复合材料等厚层板热压成型中树脂流动过程数值模拟

树脂基复合材料热压成型过程中树脂流动在很大程度上决定着层板纤维含量、 孔隙含量以及层板尺寸 , 根据有效应力原理与达西渗流定律建立了描述复合材料等厚层板热压成型过程树脂流动与纤维密实的数学模型 , 采用有限单元方法实现了热压成型中纤维密实均匀状况的预报。分析了温度边界条件、 铺层方式对树脂流动过程的影响。结果表明: 温度边界条件对计算结果影响比较大 ; 铺层方式对层板厚度以及纤维体积分数分布规律影响非常大 ; 边界条件以及材料参数的准确性直接影响计算结果的可靠性。以 T700S/环氧 5228单向层板为例进行了实验验证 , 结果表明计算与实验结果的一致性非常好。      

热固性树脂体系流变特性随贮存条件变化规律

热固性树脂体系在贮存期间会发生物理或化学变化, 这会影响树脂体系的流变特性, 进而影响其成型工艺性。本文中针对几种典型热压工艺用高性能热固性树脂体系, 采用平板流变仪研究了贮存期对树脂体系流变特性的影响, 并利用差示扫描量热法、 红外光谱法和凝胶色谱法分析了流变特性变化的具体原因; 同时以流动度为表征参数, 考察了树脂体系工艺性随贮存期的变化规律。结果表明, 树脂体系的贮存特性主要由其固化反应特性和添加剂的贮存特性决定。该研究结果为热压工艺参数的选择和优化提供了重要实验依据。      

炭纤维增强脂基复合材料热压罐成型模具设计知识管理框架

热压罐成型法是大尺寸高质量炭纤维增强树脂基复合材料制件的主要生产方法,其生产工艺过程数字化是其工艺方法研究热点之一.制定生产工艺所需要各项信息的数字化表达是实现其工艺数字化的基础,信息描述的质量直接影响到工艺知识的重用性.在详细分析热压罐成型法生产工艺制定需考虑的设备、工艺、工装等因素的基础上,应用本体技术对炭纤维增强树脂基复合材料热压罐生产所用到的设备能力参数、工艺过程参数、工装模具信息进行了数字化描述,建立主要工艺装备框架式模具设计的知识表达模型框架,开发了基于模拟的模具设计原型系统.研究结果可用于热压罐成型模具设计知识的存储和推理重用.     

热固性树脂中孔隙形成条件的定量测试方法与影响因素

根据热固性树脂基复合材料的热压成型特点和扩散形成孔隙机制 , 建立了一种离线的孔隙形成条件量测试方法 , 可实现孔隙率2树脂压力变化关系的定量测定。采用该方法研究了两类环氧树脂体系固化过程中胶温度、 相对湿度、 树脂压力等条件对孔隙形态和分布的影响 , 并与修正的 Kardos气泡模型的理论计算结果进了对比分析。结果表明: 所建立的测试方法可以模拟热压工艺条件离线测定水汽形成孔隙情况 , 结果重复性好不同条件下树脂压力与孔隙率的关系均呈指数衰减的变化规律 ; 凝胶温度和相对湿度对孔隙率影响显著; 树脂类明显影响孔隙率大小和形态分布。研究结果为热压工艺复合材料孔隙缺陷的控制提供了重要的测试方法和验依据。      

棉杆碎料热压代木包装板材的工艺参数研究

棉杆是代木包装制品加工的较好原材料之一。运用正交试验方法,研究了以淀粉为主要胶黏剂热压生产棉杆碎料板材的工艺参数。对于一定尺寸的试样来说,热压成型的最佳工艺参数为:热压温度140℃,热压时间20min,采用不加助剂的淀粉胶黏剂,棉杆用料量为75g,板材密度约为0.7g/cm3。     

改性大豆蛋白用于轻质代木包装材料的制备

目的以大豆蛋白为胶粘剂,制备轻质代木包装材料并研究其性能。方法以不同形态和配比的废旧瓦楞纸板、小麦秸秆为基材,以大豆分离蛋白(SPI)为胶粘剂,通过热压工艺制备轻质代木包装材料并对材料性能进行测试,从而确定最佳配方及工艺参数。结果改性剂、复配剂、基材、工艺参数的选择与材料性能密切相关,当Na OH,Ca(OH)2,CMCNa,Na2B4O7·10H2O,SPI,水,纸纤维和秸秆质量比为0.01︰0.01︰0.2︰0.06︰1︰10︰7︰3,热压参数为热压温度140℃,热压时间为30 min时,方案最优,微波预热能使热压时间减至11 min,最终制得的轻质代木包装材料密度为550 kg/m3,静曲强度为18.38 MPa,弹性模量为1926.73 MPa,符合相关标准。结论 SPI改性及复配能改善其胶粘性和防水性,微波预热能提高热压效率与试样性能,以制备满足一定性能要求的零甲醛释放轻质代木包装材料。     

热压工艺对单向连续碳纤维增强聚苯硫醚/聚醚砜复合材料力学性能的影响

将溶液浸渍法和悬浮液浸渍法结合,通过热压成型制备了以聚苯硫醚/聚醚酚为基体的单向连续碳纤维增强复合材料,研究了不同树脂浓度和热压工艺参数下复合材料的力学性能。结果表明:在以12.5%质量浓度的PES-DMAc溶液体系中,以聚苯硫醚和聚醚砜质量比为1:3复配树脂构成的复合材料综合力学性能优于以单一聚醚砜为基体的复合材料。通过层间剪切强度、弯曲强度、压缩强度和冲击强度的测试,确定了复合材料的最佳加工工艺参数,利用扫描电镜分析了复合材料的在受力断裂时的破坏机理。     

树脂基深水浮力材料压缩性能研究

为探究空心微珠填充量对树脂基深水浮力材料压缩性能的影响以及材料压缩破坏机理,基于Mori-Tanaka及Turesanyi方法对空心微珠填充环氧树脂基深水浮力材料的有效弹性模量及压缩强度进行了理论预测.制备了空心微珠填充环氧树脂基深水浮力材料,对不同空心微珠填充比的材料体系进行了单轴压缩试验,并通过扫描电镜观察了材料断裂面微观形貌.结果表明:随着空心微珠填充量增加,材料体系耐压强度降低,模量上升,且实验结果与理论预测吻合情况较好;空心微珠破损是深水浮力材料破坏的根本因素.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.