一种新型自粘接预浸料-Nomex蜂窝板面-芯结合强度关键影响因素试验研究

以Nomex蜂窝和新型自粘接预浸料作为试验材料, 通过采用均压板的共固化工艺制备蜂窝夹层板。采用滚筒剥离方法测试其面-芯结合性能, 采用电子显微镜等方法观察其蒙皮-蜂窝粘接面、剥离后蒙皮表面结构及蜂窝壁端面的微观形态, 并测试了蜂窝壁厚度与蜂窝壁浸渍的树脂成分。结合以上测试结果研究了在采用均压板的制备过程中工艺参数和蜂窝特征对蜂窝夹层板面-芯结合强度的影响规律, 并考察了蜂窝夹层板的粘接形式。结果表明: 在采用均压板模具的共固化工艺中, 一定的升温速率范围内, 蜂窝板的面-芯结合强度随着升温速率的减小而增大; 而加压时机对蜂窝板的面-芯结合强度的大小没有明显的影响; 蜂窝壁端面越粗糙、蜂窝壁树脂层厚度越小, 夹层板的面-芯结合强度越好。     

结构参数对CFRP蒙皮-铝蜂窝夹层板低速冲击性能的影响

针对碳纤维增强树脂复合材料（CFRP）蒙皮-铝蜂窝夹层结构,使用半球头式落锤冲击试验平台进行了低速冲击载荷下蜂窝芯单元尺寸对夹层板冲击性能影响的试验探究,并基于渐进损伤模型、内聚力模型和三维Hashin失效准则,在有限元仿真软件ABAQUS中建立了含蒙皮、蜂窝芯、胶层的CFRP蒙皮-铝蜂窝夹层板精细化低速冲击仿真模型,仿真结果与试验结果吻合较好。利用该数值模型进一步探究了蜂窝芯高度、蒙皮厚度和蜂窝芯壁厚等结构参数对于蜂窝夹层板低速冲击吸能效果的影响。结果表明:增大铝蜂窝芯的单元边长,会减小蜂窝夹层板的刚度,提升夹层板的吸能效果;芯层高度对夹层板的刚度及抗低速冲击性能影响较小;增大蜂窝夹层板的蒙皮厚度,可以提高夹层板的刚度,但会降低夹层板的吸能效果;增大蜂窝芯的壁厚,可以提高夹层板的刚度和抗低速冲击性能。      

自黏附型酚醛树脂流变特性及其预浸料与Nomex蜂窝芯共固化黏接性能

采用流变仪研究了固化反应温度、时间以及增韧剂和增稠剂加入量对酚醛树脂流变特性的影响,并测试了玻璃纤维增强酚醛预浸料与Nomex蜂窝芯共固化成型后玻璃纤维/酚醛-Nomex蜂窝夹层结构复合材料的板-芯黏接性能。结果表明:改性后酚醛树脂在高温时的黏度提高较多,流动性得到了有效改善,所得预浸料与Nomex蜂窝芯的界面黏接明显增强,并且当增韧剂和增稠剂的加入量与纯酚醛树脂的质量比分别为5%和3%时,所制备出的夹层板的滚筒剥离强度达到15 N·mm/mm以上,改性后酚醛树脂及其预浸料具有了一定程度的自黏附特性。此外,在共固化工艺中采用合适的升温制度,可以进一步提高玻璃纤维/酚醛-Nomex蜂窝夹层结构复合材料的板-芯黏接强度。      

纸蜂窝夹层板主共振频率的影响因素

目的 研究芯层结构因素和静应力因素对纸蜂窝夹层板-质量系统主共振频率的影响。方法 采用正弦振动试验测试纸蜂窝夹层板-质量系统的振动传递特性,分析不同静应力作用下不同蜂窝芯的纸蜂窝夹层板-质量系统的主共振频率变化规律。结果 纸蜂窝夹层板-质量系统的主共振频率在150~350 Hz之间;蜂窝芯结构及芯层材料影响纸蜂窝夹层板的刚性,从而影响系统的主共振频率;载荷质量变化引起静应力的变化,也会影响系统的主共振频率。主共振频率均随蜂窝胞元边长、纸板厚度、芯纸定量及静应力的增大而降低。结论 可为纸蜂窝夹层板的振动传递特性研究提供基础,有助于不同材质蜂窝夹层板的优化设计。     

基于ANSYS的铝蜂窝夹芯板低速冲击仿真模拟研究

简要介绍了蜂窝夹芯板的结构及特点,利用ANSYS有限元模拟软件模拟分析了小球低速冲击对蜂窝铝板的损伤变形,在冲击条件参数不变的情况下,研究了蜂窝铝板结构参数(蜂窝芯边长、蜂窝芯壁厚、蒙皮板厚)对冲击变形以及吸收能量的影响。结果表明,冲击速度越快,能量吸收系数越高,蜂窝芯厚度、蒙皮板厚度增加和蜂窝芯边长减小均使蜂窝铝板耐冲击能力有所提升。     

多孔火山岩超高速撞击蜂窝夹层板试验研究

为研究航天器蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能,采用轻质多孔火山岩弹丸模拟微流星体,进行超高速撞击试验,研究蜂窝夹层板的损伤特性。结果表明:采用硅橡胶垫片,结合弹托使用,可实现轻质、脆性火山岩弹丸的超高速完整发射;在火山岩弹丸超高速撞击条件下,蜂窝夹层板主要发生正面蒙皮穿孔、蜂窝芯层坍塌、背面蒙皮花瓣开裂、脱胶等损伤模式;正面蒙皮穿孔直径随弹丸直径的增大而增大;蜂窝芯层坍塌面积和背面蒙皮损伤面积不仅与冲击能量、弹丸直径相关,还与冲击位置相关。     

星载蜂窝夹层结构固面天线反射器的热变形

针对固面天线反射器在轨运行时自身结构因素受环境温度变化引起热变形的问题,以一口径为1.2 m的星载蜂窝夹层结构固面反射器为研究对象,首先采用有限元仿真软件详细分析了温度由20℃降到-80℃时,不同蒙皮材料、胶层厚度、蜂窝刚度和蜂窝的热膨胀系数（CTE）对反射器热变形型面精度均方根（RMS）的影响规律,其次采用热压罐成型工艺制备了M55J和T300蒙皮材料的两种典型蜂窝夹层结构反射器对仿真结果进行试验验证。结果表明：M55J蒙皮材料发射器的热变形比T300蒙皮材料反射器的小,同时发现发射器的热变形与胶层的厚度基本呈线性关系,胶层厚度越薄,反射器的热变形越小,且当胶层厚度一定时,蜂窝的热变形占主导因素,其刚度变化值提升2倍时影响趋势突变,此时蒙皮刚度对蜂窝热变形的抑制作用明显,当蜂窝的CTE改变11倍时,反射器热变形RMS改变值大于80%。经试验测得环境温度由20℃降到-80℃时两种典型反射器的热变形的RMS值和仿真计算差值分别为15.7%和15.2%,证明仿真结果可靠,可通过优化相应的结构参数为星载天线反射器的设计提供参考。     

金属蜂窝板参数对其传热性能的影响

采用ANSYS有限元方法模拟金属蜂窝板的传热性能,并采用控制变量法和极差分析法研究了金属蜂窝板参数对其传热性能的影响。利用Swann&Pittman经验公式对蜂窝板传热模型进行验证,并深入研究蜂窝板参数对其传热性能的影响。结果表明:公式计算结果和模拟结果十分吻合,本实验建立的模型是合理的;增加蜂窝芯边长和蜂窝芯高度会降低当量热导率,而蜂窝芯厚度、上下蒙皮厚度及内表面发射率的增加会加大当量热导率;随着施加热流密度的增加,蜂窝芯厚度和下蒙皮厚度对当量热导率的影响几乎不变,而蜂窝芯高度、蜂窝单元边长、内表面发射率及上蒙皮厚度会加大对当量热导率的影响,而且各参数对当量热导率影响大小的排序会随着施加热流密度的改变而变化。     

蜂窝夹层板平压强度预测

为了快速预测蜂窝夹层板的平压强度,基于商用铝蜂窝夹层板几何参数,建立了与典型平压强度数据一致性良好的仿真模型,分析了厚跨比、胞元边长、蜂窝芯厚度、基材屈服强度对蜂窝夹层板平压强度的影响,进而确定了对平压强度有显著影响的因素。采用分段拟合的方法得到蜂窝夹层板的平压强度预测公式,并利用平压试验对预测公式进行验证。结果表明,采用分段拟合的蜂窝夹层板平压强度预测公式的预测值与试验结果的相对误差最大为1.7%,满足工程应用精度,该方法能够用于预测蜂窝夹层板的平压强度。研究成果可为实际工程中快速预测蜂窝夹层板的平压强度提供参考。     

高速冲击载荷作用下钎焊蜂窝夹层板动态响应

目的 以钎焊高温合金蜂窝夹层板为研究对象,分析其在弹丸高速冲击作用下的力学性能。方法 采用轻气炮冲击加载试验结合有限元模拟,对蜂窝夹层板开展不同冲击强度下的动态响应和失效研究。开展含高速冲击损伤的蜂窝夹层板侧压试验,研究损伤模式对剩余强度的影响。结果 冲击强度对夹层板的失效过程和失效模式有着明显的影响,当冲击条件不足以使得迎弹面发生侵彻时,夹层板失效为表面压痕损伤;随着冲击强度的提高,出现不同程度的局部芯层压缩;当冲击强度大于临界值时,迎/背弹面陆续被侵彻,夹层板出现侵入损伤及贯穿损伤。结论 高速冲击损伤使得蜂窝夹层板的侧压失效模式,由理想塑性屈曲转变为局部失稳,侧压极限载荷大幅降低。     

合金化热浸镀锌板镀层组织结构及性能的研究

用四种不同退火制度对含Ti的超低碳钢热浸镀锌极进行合金化处理，用光学显微镜和扫描电镜观察了合金化层的组织形貌，用X射线衍射方法和电子探针分析了合金化层的相组成，并对其性能作了研究。通过盐雾实验发现由δip相组成的合金化层耐腐蚀性最好；通过弯曲实验发现合金化层的剥落现象很普遍；对剥落的原因提出了自己的看法。     

正交试验优选水性聚氨酯合成的最佳工艺条件

以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯TDI、二羟基甲基丙酸DMPA为主要原料合成了水性聚氨酯。以聚酯多元醇的种类、n(NCO):n(OH)和DMPA含量为主要影响因素,并以各因素对BOPP薄膜剥离强度的影响为考核指标,采用L9(33)正交试验优选水性聚氨酯合成的最佳工艺条件。研究结果表明:当树脂为聚己二酸1,4丁二醇酯二醇、n(NCO):n(OH)为1.3,DMPA的添加质量分数为10%时,所制得的水性聚氨酯对BOPP薄膜的黏结性能最好。     

胶接生产中随炉件性能的研究

对采用ＳＹ－１４胶粘剂生产胶部件的随炉件剥离强度进行了试验研究。结果表明,胶膜厚度,固化胶层度,尺寸和结构形式等对剥离强度都有影响,剥离强度指标应从结构设计用缺陷要求和胶粘剂性能统计处理的综合考查而确定。     

Correlation of peel and burst tests for pouches

Theoretical equations based on force diagrams were developed in order to explain pouch behaviour during a restrained burst test. According to the resulting equation, P = 2 S/D, the burst pressure (P) increases directly with seal strength (S) and inversely with the distance between the restraining plates (D). After performing a restrained burst test and a peel test on Tyvek/plastic pouches, it was found that the theoretical development did not exactly explain burst test results in terms of peel test values. The test results demonstrate that even though the peeling times for the peel and burst tests were controlled to be the same, the theoretical formula (P = 2 S/D) tends to overestimate the burst pressure. The overestimation increases at smaller gaps. These results are an indication that the formula is not universal and they suggest that it is an oversimplification. It might work for some materials at a particular set of testing conditions but not for others. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

改性聚四氟乙烯覆铜板的制备与性能研究

用玻璃纤维布增强、聚全氟乙丙烯改性聚四氟乙烯,制备了高性能聚四氟乙烯覆铜板.系统研究了玻璃纤维布及偶联剂的种类与含量、乳液比例等对覆铜板主要性能的影响.结果表明,聚四氟乙烯与聚全氟乙丙烯相容性能好,聚全氟乙丙烯最佳重量百分数为50%.选用Z6032硅烷偶联剂处理1080玻璃纤维布得到综合性能好的覆铜板.增强改性后,覆铜板剥离强度从1.8kN/m提高到2.26kN/m,抗弯强度从100MPa提高到134 MPa.     

橘皮色素的微波辅助提取及其抗氧化活性研究

以象山一家罐头厂所废弃的橘子皮为原料,研究了橘皮中功能色素的不同提取工艺.在单因素水提试验的基础上,用微波辅助水提法进行正交试验,得到了橘皮色素的最佳浸提条件为:微波处理2 min,料液比为1∶12,70℃下浸提1次,每次3.5 h,在此条件下提取物多酚含量可达0.037 mg/mL;通过DPPH法测定橘皮提取物的抗氧化性能.结果表明,随着提取物质量浓度的增加而增大.     

Utilization potential lignocellulosic waste biomass to produce carbon support by using new activation reagent (H3BO3 and SrCl2): structural and adsorptive properties

ABSTRACT

Activated carbons series were produced from the orange peel by chemical activation using strontium chloride (SrCl₂) and boric acid (H₃BO₃). The activation temperature effects and type of activation reagents on the surface and chemical properties of activated carbon have been investigated. The surface area of the activated carbons is 577 and 290 m² g^?1 for H₃BO₃ and SrCl₂ activation_, respectively. An increase in the temperature for both H₃BO₃ and SrCl₂ led to a decrease in the yields of the activated carbons. The yield of H₃BO₃ series is higher than the yield of SrCl₂. The obtained activated carbons were heteroporous with the mesopore. Orange peel can be used alternative waste biomass for the mesoporous activated carbon productions. Samples were characterized by XRD, SEM, FTIR, and TGA analysis.     

合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

研究了合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响,并对聚氨酯乳液做了红外分析.结果表明,内加交联剂A和B与水性聚氨酯乳液发生了交联反应,从而提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度,两者混合使用效果较佳.聚酯聚醚多元醇复配能提高水性聚氨酯的综合性能,当羧基含量为1.2%(质量分数)、NCO/OH比值(摩尔比)为1.3时,水性聚氨酯胶粘剂粘接性能较好.适量加入小分子扩链剂双酚A或丁二醇,可提高水性聚氨酯胶粘剂的硬度和粘接强度,降低其吸水率.     

Facile synthesis of fluorescent carbon dots using watermelon peel as a carbon source

The synthesis of water-soluble fluorescent carbon dots (C-dots) has received much attention recently. Here, high quality fluorescent C-dots have been synthesized through low-temperature carbonization and simple filtration using watermelon peel, a waste and reproducible raw resource, as a novel carbon resource. This facile approach allows large-scale production of aqueous C-dots dispersions without any post-treatment process. The as-prepared C-dots possess small particle sizes (~ 2.0 nm), strong blue luminescence, acceptable fluorescence lifetime and good stability in a wide range of pH values (pH 2.0-11.0) and at a high salt concentration. Besides, the obtained C-dots have been successfully applied in live cell imaging, indicating these carbon nanoparticles can serve as high-performance optical imaging probes.