玄武岩纤维掺量对泡沫玻璃性能影响的研究

为了研究玄武岩纤维掺量对泡沫玻璃性能的影响,以粉煤灰、玻璃粉、玄武岩纤维及外加剂制备泡沫玻璃,分析不同掺量下玄武岩纤维对泡沫玻璃物理性能、力学性能和导热系数的影响。研究结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,泡沫玻璃的表观密度、导热系数呈递增趋势,当玄武岩纤维掺量为3‰-4‰时,表观密度变化较为平缓;当玄武岩纤维掺量为1‰时,导热系数达到0.0631 W/(m·K),当玄武岩纤维掺量在1‰-5‰时,对泡沫玻璃的含水率、吸水率影响较小,分别维持在0.35%、15%左右;当玄武岩纤维的掺量在1‰-4‰时,泡沫玻璃的抗压、抗折强度逐渐增大,掺量在4‰时,试样的抗压、抗折强度达到8.28 MPa和0.75 MPa,相比于基准试样,分别提高了2.24倍和1.92倍。     

玄武岩纤维表面处理对尼龙6复合材料力学性能影响

为改善玄武岩纤维增强PA6复合材料的力学性能,对玄武岩纤维分别进行了H2SO4处理、偶联剂KH-550处理及H2SO4加KH-550协同处理,使用双螺杆挤出机制备了玄武岩纤维质量分数分别为10%、20%、30%的复合材料,测试复合材料的拉伸和冲击性能,并对纤维以及复合材料冲击断面进行微观表征。结果表明,随着玄武岩纤维质量分数的增加,复合材料的力学性能有较大提升。此外,经过协同处理、玄武岩纤维质量分数为30%的复合材料相较于纤维含量相同但未经处理的复合材料,拉伸强度提高了24.36%,冲击强度提升了37.41%。     

玄武岩纤维/酚醛树脂基复合材料性能研究

对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料进行了实验研究。制备了连续玄武岩纤维平纹织物增强酚醛树脂复合材料。研究了胶含量对玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料拉伸、压缩和层间剪切强度等力学性能、耐烧蚀性能的影响。利用SEM对复合材料压缩、层间剪切破坏断口和烧蚀试样的微观形貌进行了分析。研究结果表明,玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料具有较好的界面性能,树脂含量在36%时CBF/酚醛树脂复合材料的力学性能最佳,线烧蚀性率和质量烧蚀率最低。     

玄武岩纤维增强混凝土力学性能的研究

本文研究了单掺玄武岩纤维及玄武岩纤维与粉煤灰复合对混凝土力学性能的影响.结果表明,掺0.05％～0.15％的玄武岩纤维对混凝土抗压强度的改善不明显,但可以明显提高混凝土的抗折和劈裂抗拉强度;当玄武岩纤维掺量为0.10％时,与基准混凝土相比,混凝土的28 d拉压比提高了27.2％,且当纤维掺量为0.15％时,混凝土28 d折压比提高13.5％,即玄武岩纤维掺入到混凝土中能降低混凝土的脆性,提高其韧性和抗裂性;同时,当适量的玄武岩纤维和粉煤灰复合,能进一步提高玄武岩纤维混凝土的力学性能.     

单向玄武岩增强复合材料工艺与性能研究

采用正交试验方法,以冷却方式、成型压力、增强纤维百分含量、成型温度为影响因素研究以单向布为增强体结构的玄武岩增强硼酚醛树脂复合材料的工艺性能。结果表明,成型温度对复合材料的力学性能影响最大,且随着成型温度的提高而线性增强;增强纤维的百分含量对复合材料拉伸性能的有较大影响,但对弯曲性能的影响较小,且力学性能不随增强纤维含量的增加而线性增强;成型压力的增大有利于复合材料弯曲性能的改善,而对拉伸性能的影响较小;适当延长冷却时间有利于复合材料力学性能的提高。     

连续玄武岩纤维增强木质复合材料的研究

采用真空辅助成型工艺(VARI)制备连续玄武岩纤维增强木材复合材料,通过测试其力学性能,分析了平纹6×6、平纹9×9、斜纹6×6、斜纹9×9等四种不同类型玄武岩织物的增强效果,结果显示平纹6×6玄武岩纤维布增强木材复合材料的综合力学性能最优。     

PVC/Fe78 Si13 B9非晶带材复合板力学性能研究

设计了一种具有较高强度、同时兼有良好电磁波屏蔽功能的复合板,该复合板以普通PVC板为基体,以高强度的Fe78Si13B9非晶态合金薄带状材料(简称非晶带材)作为增强材料。对Fe78Si13B9非晶带材和复合板的力学性能研究表明,非晶带材内部应力分布严重不均匀,在拉伸过程中始终处于弹性变形阶段,拉伸强度为1400—1500MPa;与PVC板相比,随着非晶带材铺层数的增加,复合板的拉伸强度和弯曲强度显著上升。复合板以4层非晶带材为宜,其拉伸强度为42MPa,较PVC板提高了130％,复合板的弯曲强度达54MPa,比PVC板的弯曲强度提高了1倍以上。     

激光改性玄武岩纤维性能研究

采用高能激光束对玄武岩纤维进行表面改性,并制备玄武岩纤维/环氧树脂复合材料。利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线衍射等手段,表征改性前后玄武岩纤维的微观形态、物相结构,系统研究了激光对纤维的微观组织变化、性能等影响规律,并测试了玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能。研究结果表明,随着激光功率的增加,玄武岩纤维表面缺陷深度和缺陷面积增加。当激光功率由0 W提高至120 W时,表面缺陷最大深度由9 nm增加至180 nm,表面缺陷的分布范围由3.5~6.5 nm增加至90~120 nm,表面粗糙度由1.41 nm增加至24.70 nm。激光改性后,玄武岩纤维单丝拉伸性能降低,由于激光对纤维的辐射作用,玄武岩纤维的表面缺陷深度与拉伸强度的关系不符合经典理论。激光改性前后,玄武岩纤维XRD谱峰位基本一致,表面所含元素的种类没有发生变化。激光改性使玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所改善,随着激光功率的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度呈先升高后降低的趋势。     

成核剂对聚丙烯结晶形态及力学性能的影响

研究了有机磷酸盐成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为及力学性能的影响．采用差示扫描量热法和偏光显微镜分析比较了3种成核剂。结果表明：添加质量分数为0.2％的成核剂,可使PP的结晶峰温度提高15．6～17．8℃。结晶度增加2．5％～10．5％,同时提高了结晶速率,球晶尺寸大幅度降低;试样的拉伸强度、弯曲模量均有提高。弯曲模量提高15．5％～44．9％。     

芳纶纤维、粉煤灰对混凝土性能的影响

研究了掺加芳纶纤维、粉煤灰对混凝土的力学、抗渗性能的影响。结果表明,芳纶纤维、粉煤灰对混凝土的抗压强度影响不明显,抗折强度、抗渗性能得到明显提高。掺加0．6％的芳纶纤维和10％的粉煤灰时,试样的力学性能和抗渗性能最优,抗折强度提高了30．77％,抗压强度提高了5．69％,抗渗性能提高了24．6％。     

玄武岩纤维和钢纤维含量对树脂基摩擦材料性能的影响研究

以酚醛树脂、丁腈橡胶、重晶石、玄武岩纤维和钢纤维等为原料进行摩擦材料的制备,研究了玄武岩纤维和钢纤维含量对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明,当玄武岩纤维含量为10％～25％(质量分数,下同)时,随着纤维含量的减少,摩擦材料的冲击强度增大、压缩强度减小;当纤维总量占30％且玄武岩纤维与钢纤维质量比为1:1时...     

玄武岩纤维增强尼龙66复合材料的制备与性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙66/玄武岩纤维复合材料,通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察及固体流变仪分析等方法研究了偶联荆种类及含量、玄武岩纤维含量对复合材料力学性能、加工性能和动态力学性能的影响.结果表明,偶联剂KH550对改善复合材料的力学性能效果最佳,且随偶联剂KH550含量的增加,复合材料的力学性能先增大后降低;在实验范围内,随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的力学性能显著提高,熔体流动速率降低.     

Development of basalt fiber‐reinforced thermoplastic composites and effect of PE‐g‐MA on composites

The thermoplastic matrix composites have gained great importance in last three decades. The chopped basalt fiber (mineral fiber) is considered to be a good fiber due to excellent properties as potential reinforcement of composite materials. In this work, composites of chopped basalt fiber (6 mm) with thermoplastic material Nylon‐6 (Polyamide‐6) were prepared and its mechanical and morphological properties were evaluated for automobile applications. The melt blending was carried out in corotating twin‐screw extruder and injection‐molded test samples were prepared for the analysis. The test samples of composite without coupling agent prepared by varying the loading of basalt fiber content of 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% by weight and with coupling agent composite loading of Nylon‐6 and basalt fiber content were kept constant and the coupling agent (PE‐g‐MA) loading were changed as 1, 2, 3, 4, and 5 phr. The Mechanical and SEM properties were evaluated. From the test results, it was observed that the mechanical properties were improved with increasing coupling agent ratio. SEM images show good dispersion and adhesion of matrix and reinforcement. POLYM. COMPOS., 38:2798–2805, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers     

改性条件对聚氨酯硬质泡沫拉伸性能影响

将纳米SiO2和玄武岩纤维与聚氨酯复合制备了聚氨酯复合材料,研究异氰酸酯指数,纳米SiO2和玄武岩纤维的添加量及玄武岩纤维的长度等因素对聚氨酯复合材料拉伸性能的影响变化规律。当异氰酸酯指数为1.20、纳米SiO2的添加量为5.0%、3.0mm玄武岩纤维的添加量为5.0%时,材料的拉伸强度达到最佳值。     

环氧树脂/短切碳纤维复合材料性能研究

制备出了短切碳纤维增强TDE-85环氧树脂复合材料,研究了碳纤维的含量对复合材料力学性能和耐热性能的影响。结果表明,碳纤维的加入有利于复合材料力学性能和耐热性能的提高,并在碳纤维含量为0.25%时,复合材料的拉伸强度、冲击韧性、弯曲强度和弯曲模量达到最大,分别提高了29.33%、25.31%、30.28%和68.93%。此外,对复合材料的弯曲断裂面进行了微观形貌分析,结果表明一定量的碳纤维可以较好地分散在树脂基体中,同时,碳纤维原丝和树脂基体的界面结合比较弱,主要依赖于两相之间的物理嵌合。     

混杂纤维对脱硫石膏基复合胶凝材料性能影响

掺加聚乙烯醇（PVA）纤维、玄武岩纤维（BF）及混杂纤维（PVA纤维与BF）对脱硫石膏基复合胶凝材料性能进行改性,研究纤维复合材料的力学性能、耐水性能及耐干湿性能;应用电镜扫描技术对复合材料的微观形貌进行观察,探讨纤维对脱硫石膏基复合胶凝材料的影响机制。结果表明：PVA纤维掺量为1.5%时复合材料力学性能较好,试样的绝干抗折强度和绝干抗压强度较空白组分别提升了92.55%和32.62%;混杂纤维掺量为0.9%时耐水性能较好,试样的抗折软化系数较空白组提升了46.60%、吸水率低至13.87%;混杂纤维掺量为0.6%时耐干湿性能较优,干湿强度系数较空白组提升了50.74%。     

直接成纤法芳纶－Ⅱ短纤维形态和性能的研究

利用聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶－Ⅱ树脂）的聚合物凝胶,在聚合的环境下就地直接成纤的方法制备了芳纶－Ⅱ短纤维。研究了在直接成纤法中,芳纶－Ⅱ树脂的对数比浓粘度（η＿（ｉｎｂ））与所制备的短纤维的长度和长径比之间的关系;建立了用短纤维一环氧树脂复合材料的性能表征短纤维性能的方法。在此基础上进一步研究了短纤维的长度和长径比对其性能的影响．结果表明,利用直接成纤法,由η＿（ｉｎｈ）≥３．５ｄＬ／ｇ的聚合物凝胶可以制备性能较好、适用于复合材料应用的芳纶－Ⅱ短纤维。     

BF/CF层间混杂结构对复合材料性能影响

制备了碳纤维/玄武岩纤维(CF/BF)层间混杂增强酚醛树脂基复合材料,通过力学性能测试研究了混杂结构对复合材料性能的影响,并与层数相同叠合压制成型的BF复合材料的性能进行了对比。结果表明,CF/BF混杂纤维增强酚醛树脂基复合材料较BF复合材料力学性能提高,嵌层结构复合材料综合性能好于夹芯结构。     

Fabrication of basalt embedded composite fiber membrane using electrospinning method and response surface methodology

In this study, a novel basalt embedded fiber membranes was prepared by the electrospinning method. The effects of the feed rate, voltage, tip to collector distance, and the basalt content on the prepared composite fiber membranes were investigated and optimized using the response surface method. Four models were built to compare the fibers in terms of deionized water flux (DWF), activated sludge flux, chemical oxygen demand (COD) removal, and porosity of fiber membranes. All the developed models were significant and adequately precise. The maximum flux of DWF was obtained when the voltage was 17.25 kV, the tip to collector distance of 19 cm, and a basalt content in polymer of 1.25%. COD removal decreased at higher voltage values as the feed rate increased. The porosity, pore size, and the contact angle values decreased for basalt embedded fiber membrane. The increases in the basalt percentage in polymer increased the hydrophilicity of the fiber. The flux decline for the basalt embedded fiber membrane was compared with the pristine fiber membrane. The permeate fluxes of pristine and basalt embedded fiber membranes were 42.3 and 59.6 L/m²/h, respectively. The biofouling performances of pristine and basalt embedded fiber membranes were also examined. Irreversible fouling decreased from 42.9% to 8.0%, and reversible fouling increased from 56.5% to 91.1% after modification of the membrane with basalt powder. Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis (SEM–EDX) analysis showed that basalt powder was successfully embedded into polyether sulfone polymer.