环氧树脂基固体浮力材料的制备及性能研究

实验采用低密度空心玻璃微珠(HGMS)填充脂环族环氧树脂E-4221制备固体浮力材料。讨论了环氧树脂E-4221体系的固化工艺制度和树脂体系配方对固化环氧树脂材料强度的影响,测得固化树脂产物压缩强度范围值100～150 MPa。分析了树脂配方以及玻璃微珠体积含量对最终固体浮力材料性能的影响,通过优化条件制备出抗压强度在40～70 MPa之间,密度范围在0.5～0.7 g/cm3,吸水率低于0.2%的固体浮力材料,最后对浮力材料的压缩断面做了简要分析。     

空心玻璃微珠对固体浮力材料性能的影响

建立了固体浮力材料胶液粘度、密度、压缩强度和弹性模量的解析法计算模型,分析了空心玻璃微珠(HGB)对固体浮力材料胶液粘度、密度、压缩强度、弹性模量和吸水率的影响。结果表明,粒径较大的空心玻璃微珠胶液粘度相对略低;空心玻璃微珠的体积分数固定时,固体浮力材料密度随着微珠密度的升高而升高,压缩强度随微珠强度的升高而升高,弹性模量随微珠模量的升高而升高;同一静水压下,固体浮力材料的吸水率随微珠强度的升高而减小。     

国内外高强度浮力材料的现状

本文介绍了当前国内外深水浮力材料的现状，并对美国Flotec公司和我国青岛海洋化工研究院等单位研制生产的深水浮力材料的性能、加工工艺及适用范围作了简要说明。     

固体浮力材料及其性能研究现状

概述了国内外固体浮力材料的研究进展,并针对我国研制的高强度空心玻璃微珠浮力材料密度偏大这一问题,重点介绍了空心玻璃微珠浮力材料的相关性能研究,分析了空心玻璃微珠和基体对浮力材料性能的影响,最后在此基础上展望了我国固体浮力材料的发展方向。     

硅橡胶基硅藻土复合材料压缩性能研究

采用钛酸脂偶联剂活化硅藻土颗粒表面并探讨其活化机理,制备了甲基乙烯基硅橡胶/硅藻土复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)对硅藻土表面和复合材料断口进行表征。研究了纯硅橡胶和复合材料的压缩性能,初步分析了压缩变形机理。结果显示,活化后硅藻土的平均活化度为98%,硅藻土含量为30%时复合材料的压缩变形回弹量最大。     

全海深浮力材料的研究与制备

选用缩水甘油醚型环氧树脂、芳香族多胺固化剂和空心玻璃微珠等原材料制备了低密度、高强度的全海深浮力材料,研究了低密度空心玻璃微珠K1的加入量对浮力材料的密度、单轴压缩强度、耐静水压强度和吸水率等性能的影响.结果表明,在空心玻璃微珠总体积分数为66.7％的全海深浮力材料中,加入适量空心玻璃微珠K1取代空心玻璃微珠HM42,...     

浮力材料用国内外高性能空心玻璃微珠比较

简要介绍了国内外主要生产高性能空心微珠厂家及产品应用情况,以及当前国内外高性能玻璃微珠的制造技术、现状及性能比较,对国内外微珠制备浮力材料的性能进行比较,并提出了今后国内发展途径.     

耐温聚酰亚胺泡沫缓冲材料静态压缩性能研究

目的模拟缓冲包装材料在航天产品运输过程中的使用情况。方法对比并研究了常态及经过高低温循环处理的聚酰亚胺泡沫缓冲材料,在预压缩处理前后力学性能和回弹性能变化。结果经过预压缩处理后,常态和高低温循环处理的聚酰亚胺泡沫件回弹量分别为97.15%,96.73%。2组静态压缩试验中,未预压处理的聚酰亚胺泡沫静态压缩恒载荷存储后,常态与高低温循环处理试件的残余形变分别为8.83%,9.86%;预压缩处理后的泡沫经过恒形变存储后,残余形变分别为3.69%,4.78%,与未预压试件相比,残余形变分别减少了5.14%,5.08%。结论高低温交变并未对泡沫回弹情况产生较大影响,有无预压缩2组试件分别呈现不同的回弹性能,经过预压处理,聚酰亚胺泡沫泡孔结构残余形变适当,聚酰亚胺泡沫结构更加紧密,材质变硬,其承受载荷能力更强,受力后回复性更好。     

新型深潜用固体浮力材料

本文介绍一种替代传统耐压浮力球和浮力筒的新型深潜用复合材料固体浮力材料,简称ＳＢＭ（ｓｏｌｉｄｂｕｏｙａｎｃｙｍａｔｅｒｉａｌ）。介绍了ＳＢＭ国内外技术发展状况和产品及其分类,还介绍了化学发泡法制备ＳＢＭ以及复合泡沫塑料用的轻质填料     

改性酚醛树脂陶瓷摩擦材料的摩擦磨损性能

以普通酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂为黏结剂,以陶瓷纤维为增强纤维,制备了3种酚醛树脂陶瓷摩擦材料。对其冲击韧性和硬度进行实验测试,采用摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪分析其磨损表面形貌及其成分,并探讨其磨损机制。结果表明:硼改性酚醛树脂黏结剂能够提高摩擦材料的硬度,三聚氰胺改性酚醛树脂黏结剂能够提高摩擦材料的冲击韧性,降低摩擦材料硬度;在摩擦过程中三聚氰胺改性酚醛树脂在高温下炭化,在摩擦材料表面形成一层致密的摩擦层,摩擦层的存在使摩擦材料的摩擦因数相对比较稳定,降低了摩擦材料的磨损率。     

几种常用缓冲材料的性能研究

通过对泡沫塑料、蜂窝纸板、海绵等8种缓冲材料的冲击振动性能测试,得到各种材料的缓冲系数及其性能曲线,并综合以上数据进行比较分析,为各种材料在缓冲包装中的应用提供理论依据.     

磁性液体二阶浮力原理的实验研究

磁性液体的浮力原理是磁性液体静力学中最具吸引力的效应之一。浸没于磁性液体中的永磁体受到的浮力大于阿基米德浮力,这个差值称之为磁性液体的二阶浮力。磁性液体的二阶浮力的计算由于涉及磁场计算的复杂性而变得困难。数值计算也有太多的假设条件。用实验的方法首先形象地展示了永磁体在磁性液体中的悬浮,而后测定了在不同直径的圆柱容器中、不同尺寸的永磁体浸没于不同饱和磁化强度的磁性液体中所受到的轴向二阶浮力随永磁体与容器壁相对位置的定量变化关系曲线,分析了不同的因素对这种变化关系的影响规律。     

新型树脂根管充填材料的制备与性能

以热塑性聚烯烃弹性体（TPE）和乙烯 醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为基体树脂, 硫酸钡（BaSO₄）、气相白炭黑（气相SiO₂）和羟基磷灰石（HA）为无机填料, 制备了新型树脂根管充填材料（NRCFM）, 着重对NRCFM 的组成进行了筛选与优化, 并对NRCFM在pH值为7.0和9.5的人工唾液介质中的稳定性进行了研究。实验结果表明, NRCFM的最佳组成为: TPE 30 g、EVA 5 g、BaSO₄45 g、 气相SiO2 10 g、 HA 10 g, 由此制备的NRCFM具有适宜的力学性能和优异的耐介质稳定性, 其邵氏A硬度88.9、 拉伸强度1.99 MPa、 断裂伸长率457％, 在pH值为7.0和9.5的人工唾液介质中浸泡30天后的质量变化小于0.5％。      

利用外方内圆模型预测单向连续纤维增强树脂基复合材料的横向弹性模量

为了对连续纤维增强树脂基复合材料的横向弹性模量进行较高精度的解析计算,利用代表性体积单元横截面为正方形基体包裹圆形纤维的外方内圆模型,采用先并联后串联和先串联后并联的两种计算方式进行公式推导,借助于Mathematica软件进行符号积分运算,获得了横向弹性模量的2组解析解,将其中间值作为预测值,给出了预测值的近似公式,并与一组实验数据进行了比较。研究表明,外方内圆模型能较好地反映客观实际,利用Mathematica软件可以解决计算困难的问题;将解析解的中间值作为横向弹性模量的预测值,与一组实验数据比较,显示解析计算的相对误差基本在10%以内;给出的近似公式形式简单,且其曲线能较好地吻合中间值曲线,在纤维体积分数小于75%的范围内,近似公式与中间值公式计算结果之间的最大误差不超过7%。     

Investigation of the mechanical properties of DGEBA-based epoxy resin with nanoclay additives

The present study investigated the effect of nanoclay additives on the mechanical properties of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) epoxy resin. The resin was cured with diethyltoluene diamine (DETDA) hardener and four material variations produced through the addition of four types of nanoclays, respectively. The nanocomposites were prepared by the in situ polymerisation method with the aid of mechanical shearing. The properties of the nanocomposites investigated included tensile modulus, tensile strength, tensile strain and fracture toughness (K_IC). It was observed that while the addition of nanoclay significantly increased the elastic modulus and fracture toughness of DGEBA epoxy resin, it also significantly reduced the failure strength and failure strain with increasing nanoclay level. Possible mechanisms for the improvement and degradation of these properties of the epoxy–clay nanocomposite materials are discussed.     

A theoretical model for the evaluation of interfacial properties of fibre-reinforced ceramics with the slice compression test

A theoretical model is developed for the slice compression test performed on multiple-fibre ceramic-matrix composites to measure the interfacial mechanical properties of a borosilicate/Nicalon and a LAS/Nicalon composite. The results obtained in this model, which considers non-uniform stresses in the fibre and matrix at the top plate and varying frictional stress at the debonded interface, are compared to those predicted from other models which use different assumptions. It is concluded that the shear-lag model is more suitable for a unidirectional composite than for a bidirectional composite laminate, and the results are sensitive to the models used and the assumptions made therein.     

模压成型的杨木纤维/高密度聚乙烯复合材料蠕变性能和蠕变模型

采用长为850~2 000 μm的杨木纤维(PWF)增强高密度聚乙烯(HDPE), 利用模压成型法制备了PWF/HDPE复合材料, 对其进行了弯曲力学性能测试、无缺口简支梁冲击强度测试、24 h弯曲蠕变-24 h回复性能测试、1 000 h蠕变性能测试及蠕变后残余弯曲力学性能测试, 并利用两参数指数模型、Findley指数模型及四元件Burgers模型拟合蠕变曲线。结果表明: PWF/HDPE复合材料的弯曲强度为21.14 MPa, 弹性模量为2.31 GPa, 无缺口冲击强度为6.77 kJ/m2;24 h形变为0.803 mm, 24 h回复率为78.46%, 蠕变后弯曲强度下降了6.45%, 而弹性模量增加了8.95%;1 000 h形变为0.809 mm, 蠕变后弯曲强度保留了72.35%, 弹性模量增加了10.67%;3种模型中, 四元件Burgers模型拟合PWF/HDPE复合材料蠕变性能的效果较好。      

三维四向编织碳纤维/环氧树脂复合材料在热环境中的拉压力学性能实验

针对不同编织角度的三维四向编织碳纤维/环氧树脂复合材料,进行了热环境下的轴向拉伸和压缩力学性能实验研究,讨论了温度对三维四向编织复合材料的轴向拉伸和压缩力学性能的影响,并根据宏观断裂形貌和SEM图像分析了材料的破坏和断裂机制。结果表明,随着测试温度的升高,三维四向编织碳纤维/环氧树脂复合材料的纵向拉伸强度有小幅提高,而纵向压缩强度显著降低。在室温条件下,编织角对材料的纵向拉伸破坏特征没有影响,而对材料的纵向压缩破坏特征有较大影响。随着测试温度的升高,不同编织角度复合材料的纵向拉伸和压缩的损伤破坏形态均与室温条件下明显不同。