添加Si粉-埋碳热处理对刚玉浇注料性能的影响

为了进一步提高刚玉浇注料的高温使用性能,在超低水泥刚玉浇注料中加入不同质量分数(分别为0、4%、6%、8%、10%)的Si粉,经振动浇注成型、养护、烘干后,在埋碳条件下于1 400℃热处理6 h,测定试样的加热永久线变化率及烧后试样的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度以及1 200和1 400℃的热态抗折强度,并对部分热处理后试样进行了XRD和SEM分析。结果表明:1)在刚玉浇注料中引入Si粉,并在埋碳条件下热处理可显著提高浇注料的热态强度。2)埋碳热处理后,试样中不仅形成了非氧化物SiAlON和SiC,而且生成了莫来石,可有效提高浇注料在1 400℃的热态强度。     

养护工艺对DHRS-FA地质聚合物材料强度的影响

以粉煤灰(FA)、铸造旧砂热法再生粉尘(DHRS)为原料,在水玻璃型碱性激发液的激发作用下研究制备了DHRS-FA地质聚合物材料(铸造旧砂热法再生粉尘-粉煤灰基地质聚合物材料).为了探讨不同的养护工艺对DHRS-FA地质聚合物材料强度的影响,研究了自然养护、湿养养护、高温蒸养(40℃、60℃、80℃)养护对地质聚合物强度的影响.结果表明:试样在高温养护工艺下,其早期抗压强度形成较快,且优于自然养护和湿养养护工艺下试样形成的抗压强度;试样在高温养护工艺下,中期和后期抗压强度趋于自然养护试样的抗压强度;而湿养条件下养护的试样抗压强度最差.     

B_4C加入量对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料力学性能的影响

以电熔棕刚玉为骨料,碳化硅、白刚玉、硅粉、球沥青、硅微粉、氧化铝微粉及高铝水泥为细粉,按大颗粒、中颗粒、细粉的质量比为55:15:30配料,分别外加0、0.2%、0.4%、0.6%的碳化硼细粉,加水和少量减水剂共混后,振动成型为160 mm ×40 mm ×40 mm的试样.自然干燥24 h脱模后,再自然干燥24 h,在空气气氛中分别于800、1 000、1 200、1 550℃下热处理3 h.检测各温度热处理后试样的线变化率、显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度以及抗氧化性,高温抗折强度是在空气气氛中于1 400℃0.5 h进行检测,并利用XRD分析部分试样经高温抗折试验后的物相组成.结果表明:由于B4C在较低温度下氧化产生少量液相,一方面促进了材料的烧结,增大了中温强度;另一方面在材料表面形成防氧化膜,阻碍了炭素材料的氧化,利于次生β-SiC的形成.因而增大了浇注料的高温抗折强度.在本试验条件下,B4C加入量为0.4%时,浇注料的力学性能最好.     

不同温度下大理岩静动力学特性研究

高温下岩石的力学参数是地下工程设计、施工以及支护的重要依据,因此研究高温下岩石力学特性具有重要的实际意义.在云南省卡房地区现场取得大理岩样本,在6种温度(25、100、200、400、600、800℃)下进行力学试验,共制作72个试样,在单轴压缩冲击试验系统上对高温作用后的大理岩试样分别进行静、动载试验,结果表明:静载...     

TiO_2对C-Al体系物相和显微结构的影响

为了研究TiO2对含Al的Al2O3-C材料的物相和显微结构的影响,按石墨、铝粉、二氧化钛粉的质量分数分别为20%、40%、40%配料,以酚醛树脂为结合剂,制成C-Al-TiO2试样,分别在800、1 000、1 200、1 400和1 600℃保温3 h埋炭热处理后,进行XRD和SEM分析。结果表明:800℃埋炭热处理后试样中有少量Al4C3和AlN生成,TiO2未参与反应;1 000℃热处理后,试样中纤维状的Al4C3和AlN生成量增加,同时生成粒状的Al2O3、Al4O4C、Al2OC和TiC;1 200℃热处理后,Al2O3和TiC增加,Al4C3和AlN纤维发育粗化;1 400℃热处理后,纤维状的Al4C3和AlN减少,生成的Al2O3和TiC增多;1 600℃热处理后,试样中Al4C3大量减少,AlN基本消失,颗粒状的Al2O3和TiC则增多,由Al4C3或AlN氧化生成的部分Al2O3呈无定形态。     

热处理制度对滑板用铝碳材料性能和结构的影响

按板状刚玉(2.361～0.043mm)91.5%,Al粉(<0.044mm)5%,B4C和炭黑(<0.044mm)3.5%,外加4.5%的热塑性酚醛树脂作为结合剂,制成铝碳材料,分别在氮气气氛和埋炭气氛中经800℃、1000℃、1200℃、1450℃保温5h热处理后,测定试样的常温性能、高温抗折强度(1400℃)和抗水化性能,并用XRD和SEM分析试样的物相组成和显微结构。试验结果表明:随热处理温度的升高,铝碳材料的高温抗折强度逐渐下降;在相同温度条件下,这两种保护气氛处理后试样的高温抗折强度水平相当;在800～1000℃的温度段处理时,埋炭保护处理材料的水化程度大,损伤材料结构,明显降低材料的强度。在相同温度条件下,氮气保护处理试样的抗水化性能优于埋炭保护处理试样。     

硅溶胶结合Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的力学性能研究

为了研究硅溶胶结合Al2O3-SiC-C材料的力学性能,以电熔棕刚玉和碳化硅为主要原料,硅溶胶为结合剂,制备了Al2O3-SiC-C铁沟浇注料,研究了其在110、300、500、700、900、1 100、1 300、1 450℃热处理后的常温物理性能和高温(1 400℃)抗折强度,并借助XRD、SEM等进行物相和显微结构分析。结果表明:随着热处理温度的升高,试样常温强度增加,烧后线变化率增大,体积密度先减小后增大,显气孔率先增大后减小,转折温度在700℃;高温抗折强度超过6 MPa。其原因在于:在中低温下,硅溶胶脱水形成—Si—O—Si—凝胶网络结构,保证了浇注料的中低温强度,700℃时因试样大量脱水而使得显气孔率最大,体积密度最小;在高温下,试样中因形成大量纤维状莫来石而为浇注料提供了较高的常温强度和高温强度。     

超高强铝合金热处理及其抗老化性能研究

5083铝合金在船舶建造中广泛应用于海洋环境中,在高速、大流量和停滞状态下运行时易受腐蚀.为防止腐蚀,进行了固溶热处理.最佳热处理包括在400℃下加热试样90min,然后在水中冷却.此外,最佳的人工老化条件是在200℃下对试样进行120min的老化.用失重法测定热处理试样的腐蚀速率.浸泡试验已经进行了两周.用光学电子显...     

含铂聚二甲基硅氧烷材料的阻燃机理

利用分析裂解技术和碱水解气相色谱研究了在硅橡胶中添加百万分之几数量级的铂化合物．进行阻燃的机理。由阻燃硅橡胶(FR-SR)试样的热降解测定表明，与对比试样SR相比．FR-SR试样在400℃～800℃温度范围内产生了大量的甲烷，从而大大抑制了环状硅氧烷的生成。另一方面，由FR-SR经过400℃以上热处理后．其残留试样水解产物的气相色谱图得知，在聚合物链中反映交联结构的大量特征性生成物是通过亚甲基键和三官能硅氧烷结构连接的。这些结构说明，在燃烧过程中由于铂化合物引发生成的交联结构大大抑制了FR-SR材料的热降解，起到阻燃作用。     

稳定耐热聚合物的通用方法

据苏联“生胶与橡胶”1980年第2期报导,苏联开发了稳定耐热聚合物及其材料的通用方法,可使聚合物材料在200～400℃长期和800～1000℃短期的热氧化裂解条件下工作。推荐的稳定聚合物方法的显著特点是其通用性。对每一类具体的聚合物及其体系,不需要选择专用的稳定剂,就能使各类聚合物稳定,而且其稳定效应随温度而增高。     

基于低场核磁共振技术高温水泥砂浆局部热损伤的研究

为研究高温水泥砂浆在局部水冷作用后的损伤演化特征以及裂纹扩展情况,在水泥砂浆试件中部钻孔,将试件加热到200 ℃及400 ℃后向孔洞注水进行局部冷却。采用低场核磁共振技术(NMR)研究水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明:随着热处理温度的升高,当试件局部水冷后,小孔的孔径及含量不断增大,而大孔径变化不是特别明显,试件的损伤度也相应增大;同时,经高温及局部水冷处理后,试件核磁共振成像灰度值的概率密度分布中的峰随温度的增大向右移动,且温度越高,概率密度分布函数对应的灰度值增幅越大,与T₂谱的变化一致。最后,求解了水泥砂浆试件高温及局部水冷后的温度和温度应力的分布,并基于最大拉应力准则求解了200 ℃和400 ℃后局部冷却水泥砂浆试件的裂纹萌发及扩展范围。当温度为200 ℃时局部水冷所产的温度应力不足以引起试件裂纹的萌生。     

基于低场核磁共振技术水泥砂浆反复高温热损伤的研究

为了研究水泥砂浆反复经历高温及局部水冷作用后的损伤演化特征,将水泥砂浆试件中部进行钻孔,将试件加热到400 ℃并且向孔洞注水冷却至室温,重复操作。采用低场核磁共振技术、数字声波仪器、数码显微镜分别研究了水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明,随着高温及局部冷却次数增多,试件小孔孔径及数量不断增大,而大孔孔径则减小,试件在经过第一次处理后其性能劣化最明显,且局部注水冷却使得孔洞周围的损伤大于其他部位。同时,随着高温及局部冷却次数增多,概率密度峰值所对应的灰度值增大并向右移动。另外,高温弱化了胶凝材料与砂粒的胶结能力,反复高温处理使得水泥浆与砂粒之间的胶结能力进一步削弱,试件的波速减小,但孔洞中注水冷却产生的温度应力使得胶凝材料与砂粒的胶结能力急剧下降,温度骤降产生的温度应力对胶凝材料与砂粒间的胶结能力的影响远大于反复高温处理。     

高温处理对酚醛树脂基复合材料性能的影响

以自制的酚醛树脂(PF)为基体,玻璃纤维布(GFC)、高硅氧玻璃纤维布(HSGFC)和碳纤维布(CFC)为增强体,采用铺层模压法制备了PF/GFC,PF/CFC和PF/HSGFC复合材料,并在200~800℃范围内对复合材料进行了高温处理,研究了不同处理温度对这3种复合材料失重率和力学及烧蚀性能影响。结果表明,当处理温度高于400℃后,3种复合材料的失重率随处理温度升高逐渐增大,其中,PF/CFC的失重率最大,而PF/GFC的失重率最低;但800℃下3种复合材料的失重率均在10%以下。随处理温度升高,3种复合材料的弯曲强度、压缩强度、拉伸强度总体上均先增大后减小,当处理温度为400℃达到最大,烧蚀性能具有与力学性能相反的变化趋势。在400℃的处理温度下,PF/GFC的弯曲强度、质量烧蚀率和线烧蚀率最高,拉伸强度最低;PF/CFC的压缩强度、拉伸强度最高,线烧蚀率最低;而PF/HSGFC的压缩强度和弯曲强度最低,其质量烧蚀率也最低。     

成核母粒及螺杆组合对玻纤增强PET复合材料性能的影响

采用熔融插层法制备了一种高效成核母粒,研究了该成核母粒对玻璃纤维（GF）增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料性能的影响。结果表明,加入6 %(质量分数,下同)的成核母粒时,GF增强PET复合材料的起始结晶温度比纯PET高24.8 ℃,结晶温度范围比纯PET扩大了66.3 ℃,冷结晶峰基本消失,可在70 ℃的模温下进行注塑;同时探讨了螺杆组合对GF增强PET复合材料性能的影响,结果表明,螺杆前段的剪切太强会降低复合材料的冲击强度,通过优化螺杆组合,制备出综合性能优异的GF增强PET复合材料,其热变形温度为228 ℃,拉伸强度159 MPa,弯曲强度235 MPa,冲击强度101 J/m。     

T700碳纤维/环氧树脂复合材料热降解实验研究

针对T700碳纤维增强环氧树脂复合材料的热降解行为以及回收所得碳纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明,碳纤维的存在增加了环氧树脂降解时所需的活化能,热降解反应的温度、时间和气氛等因素对环氧树脂基体降解效果以及回收碳纤维力学性能均有影响。在空气条件下500℃处理30 min后碳纤维表面没有残留物,但其回收纤维的拉伸强度保留率仅为77.6%。通过首先在氮气气氛高温短时热处理,再在空气气氛下450℃进行30 min热降解的两步法处理后,碳纤维表面残炭得到去除,回收碳纤维的拉伸强度保留率达到了90.4%,由其制备单向复合材料的层间剪切强度保留率可达到75.8%。     

剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备及性能研究

为研究剑麻纤维增强的热塑性淀粉复合材料的制备工艺及热稳定性,以玉米淀粉为原料,先制得热塑性淀粉,再以剑麻纤维为骨架增强体制备剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料,通过正交试验优化制备工艺,DSC、TG/DTG、SEM分析其热稳定性及结构。正交试验表明,各因素对材料抗拉强度影响的主次顺序为纤维长度 >纤维用量 >模压成型温度 >填料用量;最佳工艺条件为纤维长度15mm、纤维用量35g、模压成型温度200℃、填料用量5g,此时材料的抗拉强度可达到4.45MPa。利用差示扫描量热分析和热重分析分别对热塑性淀粉及剑麻纤维复合材料的热稳定性进行了分析,结果表明,热塑处理提高了淀粉的熔融温度,有利于淀粉与纤维素羟基间的氢键结合,且热塑过程在一定程度上降低了淀粉的热稳定性;剑麻纤维复合材料的热降解过程主要发生在200~400℃温度区间。SEM分析显示最佳工艺条件下得到的复合材料具有较好的泡孔结构。     

碳纤维-环氧树脂复合材料的制备及力学性能表征

用低温等离子体技术对碳纤维针织物进行处理,将E-44环氧树脂基体与碳纤维织物进行复合,在温度为40℃、模压压力1.5 MPa条件下,采用模压成型法,加热1 h,保温2 h后,制备出碳纤维复合材料。测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能及压缩性能,得出经过等离子体处理后,碳纤维复合材料的纵向拉伸强度比改性处理前提高了31.12%,横向拉伸强度提高了40.61%;纵向弯曲强度提高了26.42%,横向弯曲强度提高了23.41%;纵向抗压强度提高了40.41%,横向抗压强度提高了29.74%。等离子体处理有利于碳纤维与树脂的结合,使得制备出的碳纤维复合材料的力学性能得到提高。     

Preparation and characterization of chemically modified Jute–Coir hybrid fiber reinforced epoxy novolac composites

In this study, the effects of fiber surface modification and hybrid fiber composition on the properties of the composites is presented. Jute fibers are cellulose rich (>65%) modified by alkali treatment, while the lignin rich (>40%) coconut coir fibers consist in creating quinones by oxidation with sodium chlorite in the lignin portions of fiber and react them with furfuryl alcohol (FA) to create a coating around the fiber more compatible with the epoxy resins used to prepare polymer composites. The maximum improvement on the properties was achieved for the hybrid composite containing the jute–coir content of 50 : 50. The tensile and flexural strength are recorded as 25 and 63 MPa at modified coir fiber content of 50 vol %, respectively, which are 78% and 61% higher than those obtained for unmodified fiber reinforced composites, i.e., tensile and flexural strength are 14 and 39 MPa, respectively. The reinforcement of the modified fiber was significantly enhanced the thermal stability of the composites. SEM features correlated satisfactorily with the mechanical properties of modified fiber reinforced hybrid composites. SEM analysis and water absorption measurements have confirmed the FA-grafting and shown a better compatibility at the interface between chemically modified fiber bundles and epoxy novolac resin. Hailwood–Horrobin model was used to predict the moisture sorption behavior of the hybrid composite systems. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

碳纤维增强海因环氧树脂复合材料拉挤工艺性能研究

通过DSC分析及粘度和力学性能测试研究了海因环氧树脂/甲基六氢苯二酸酐/2-乙基-4-甲基咪唑体系的粘度特性,固化反应动力学,浇铸体及碳纤维增强拉挤成型复合材料的力学性能。结果表明,该体系在50℃下,15 h内粘度<500 mPa.s,可以满足拉挤工艺要求。其碳纤维复合材料的玻璃化温度达到206℃以上,剪切强度达到80 MPa,耐热性和力学性能良好。     

应变强化纤维加强水泥基配筋复合材料的抗弯承载力模型

本文建立了钢筋一应变强化类高性能水泥基复合材料的抗弯承载力模型．传统的钢筋混凝土构件易开裂,耐久性差,高性能纤维加强水泥基复合材料强度较高,受拉时延性好,作为基体配置钢筋后,与相同配筋条件的混凝土梁相比,承载力和延性均提高．