发泡剂粒径对硅橡胶泡沫材料性能的影响研究

以硅橡胶为基体材料,采用发泡剂H制备硅泡沫材料.研究了不同发泡助剂对发泡剂H分解温度的影响,以及发泡剂粒径对硅泡沫材料密度、硬度、力学性能、压缩性能和泡孔大小及其分布状态的影响规律.结果表明:发泡剂H与发泡助剂尿素的比例为1:1时,两者之间具有良好的匹配性;在发泡剂粒径对硅泡沫材料性能的影响方面,随着发泡剂粒径的减小,硅泡沫材料的密度、硬度、拉伸强度和40％压缩应变下的压缩应力值逐渐变大,当发泡剂粒径达到300目时,上述性能参数达到最大值,之后又出现下降趋势;其中,原始目数和较大目数下制备的硅泡沫材料的性能变化情况相似.同时,采用SEM技术对不同发泡剂粒径时硅泡沫材料的泡孔大小和分布状态进行了分析.     

硅泡沫压缩应力松弛影响因素的研究

采用模压发泡成型技术制备了具有不同性能的硅泡沫,研究了影响硅泡沫压缩应力松弛性能的因素.结果表明:硅泡沫的密度、乙烯基硅油用量、泡孔结构和测试条件分别对硅泡沫材料的压缩应力松弛率都有明显的影响,但影响程度有所不同.     

硅泡沫垫层结构的热力耦合分析

研究硅泡沫材料在精密仪器或者武器装备中的应用性能,设计具有放射性热源的硅泡沫垫层结构,采用有限元法对硅泡沫垫层结构进行了静力分析和热力耦合分析,设置了不同路径对静力分析结果和热力耦合分析结果进行了对比,并分析了硅泡沫垫层结构存储1a时间内硅泡沫材料的应力分布规律,得到了含有放射性热源的硅泡沫垫层结构的热分布规律,硅泡沫材料耦合前后的位移分布、等效应力变化规律,硅泡沫材料在长期热力耦合作用下的应力变化具有3个不同阶段的结论,为硅泡沫材料在精密仪器和武器装备中的应用提供了参考。     

多孔硅泡沫材料力学特性的影响因素

通过"两段式"的发泡方法制备了多孔硅泡沫材料,通过材料压缩和应力松弛实验等方法研究了环境温度、初始压缩量、材料厚度和密度等因素对材料力学性能的影响。通过不同密度、不同厚度多孔硅泡沫的静态压缩试验以及使用扫描电镜观察不同压缩阶段泡孔结构的变化,分析了硅泡沫材料的压缩变形机制及吸能特性。研究表明,硅泡沫材料的松弛性能与环境温度、初始压缩量以及材料的厚度、密度密切相关。环境温度越高,材料的松弛率越大,应力达到稳定状态的时间也越长。而相同环境条件下初始应力和应力松弛极限随着压缩率的增加而增大,但松弛率却因压缩率的增加而减小。同时,材料厚度对泡沫材料的压缩性能和应力松弛有较大的影响,是材料制备工艺中不容忽略的重要影响因素。     

硅橡胶泡沫材料的应力松弛性能研究

在不同温度、湿度、压缩变形量下,对硅泡沫材料的应力松弛性能进行了实验研究,得到了温度、湿度、压缩变形量、时间对硅泡沫材料应力松弛影响的初步规律.     

物理成孔剂在硅泡沫制备中的应用研究

采用一种有机物作为物理成孔剂,运用混合发泡成型技术制备硅泡沫材料,研究了物理成孔剂对泡沫材料性能的影响规律.结果表明,物理成孔剂的尺寸不是影响硅泡沫材料压缩应力-应变性能的主要因素;随着物理成孔剂粒径阶梯性的减小,硅泡沫材料的拉伸强度、撕裂强度逐渐提高,当0.25mm≤d≤0.35mm时,泡沫材料压缩应力松弛性能最佳.     

乳液法制备有机硅弹性体泡沫

通过乳液聚合方法制备了有机硅弹性体泡沫,制备的油包水型乳液的液滴直径小于20μm.讨论了乳液中水和交联剂的用量对泡沫材料密度、孔隙率、孔尺寸的影响.研究表明,硅树脂对硅氧烷交联体有良好的增强作用;采用高氢值、低用量的含氢硅油作为交联剂,弹性体泡沫材料泡孔尺寸减小,密度增高;弹性体泡沫密度随乳液水含量的增加而降低.     

硅橡胶泡沫泡孔结构与压缩应力松弛性能的相关性研究

研究了氧化锌晶须对硅橡胶泡沫泡孔疏密程度以及其对材料力学性能的影响,研究了泡沫密度和混合泡孔结构对材料的压缩应力松弛性能的影响.结果表明:随氧化锌晶须用量的增加,泡孔疏密程度在增大,硅橡胶泡沫材料拉伸强度和扯断伸长率也在变大.在硅泡沫密度0.56~0.58g/cm3范围内,材料的压缩应力松弛性能最佳.在相对密度不变的情况下,具有混合泡孔结构的硅橡胶泡沫材料的压缩应力松弛性能更好.同时,对压缩应力松弛性能的历程进行了探索.     

GFRP约束微珠泡沫柱准静态受压性能

本研究对2根微珠泡沫柱及5根玻璃纤维复合材料(GFRP)约束微珠泡沫组合柱开展准静态轴压试验,探讨了GFRP层数、横向纤维与纵向纤维比例、泡沫密度等参数对组合柱极限承载力和吸能效应的影响,并与静态试验结果进行对比,研究不同加载速率对构件受压性能的影响规律.结果表明:准静态压缩作用下GFRP层数和泡沫密度的增加均提高了构...     

60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响

为了给60 Coγ辐照条件下硅泡沫垫层的构型设计和工艺优化提供依据,本工作通过材料辐照实验、力学实验和扫描电子显微镜观察等方法,研究了60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响,探索了辐照条件下硅泡沫材料的损伤机理,并在此基础上建立了辐照环境条件下多孔硅泡沫材料压缩性能的预测模型,给出了材料压缩模量和断裂应变随辐照剂量的变化规律.结果表明:γ辐照对材料压缩性能的影响较为明显,在预压缩量较低的情况下,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先升后降的趋势;当预压缩量超过50％时,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先陡后缓的下降趋势.预压缩量为30％、辐照剂量为300 kGy时,硅泡沫材料的拉伸强度和剪切强度分别增加了69％和84％;而辐照剂量增大到1000 kGy时,其值分别下降了47％和50％.结合材料宏观性能和细观结构的分析认为,γ辐照引起的交联反应和降解反应是造成硅泡沫材料力学性能改变的主要原因.