阻燃聚氨脂泡沫塑料板的吸声系数

聚氨脂泡沫按泡孔型式的不同,可分为闭孔型和开孔型两种.前者泡孔是相互封闭不相连通的;后者则相反,泡孔之间是相互连通的.闭孔聚氨脂泡沫主要用于隔热保温,而开孔聚氨脂泡沫则用于吸声.国内目前生产的聚氨脂泡沫基本上是闭孔型的,主要用于隔热防震及作为椅垫材料.宁波镇海吸音材料厂为了机电产品、工厂车间进行噪声控制以及控制厅堂音质混响时间的需要,开发研制并生产阻燃聚氨脂泡沫吸声板.     

开孔与闭孔泡沫铝的压缩力学行为

研究了开孔与闭孔两种胞孔结构不同、制备工艺不同的泡沫铝在准静态压缩载荷下的压缩响应曲线.结果表明:开孔与闭孔泡沫铝压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段、塑性屈服平台段及致密段;相对密度对泡沫材料的力学性能(如杨氏模量、屈服强度)有很大影响;在准静态下,开孔泡沫铝表现出明显的应变率效应,而闭孔泡沫不如开孔敏感;泡沫铝材料表现为弱的各向异性;胞孔结构影响两种泡沫材料的压缩响应曲线.     

应变率对泡沫铝压缩性能的影响

泡沫铝作为抗冲击及减震材料,很多场合都要经受冲压变形.目前,关于泡沫铝在压缩过程中表现出的应变率效应说法不一.概述了应变率对泡沫铝压缩性能的影响,结果表明,由于泡孔的变形特性使泡沫铝具有明显的应变率效应,泡孔在变形过程中的局部化、微观惯性和致密化是其对应变率敏感的根本原因.在高应变率下,滞留气体对闭孔泡沫铝的压缩有一定影响,开孔泡沫铝对应变率的敏感度还未有统一结论.     

相对密度对泡沫铝力学性能和能量吸收性能的影响

对不同相对密度的两种胞孔结构--开孔和闭孔泡沫铝进行了单轴压缩试验,研究了相对密度对泡沫铝力学性能和能量吸收性能的影响.结果表明:随着相对密度的增大,泡沫铝的屈服强度与流动应力也相应增加,通过对本实验结果进行拟合,得出泡沫铝的屈服强度与相对密度的关系式.泡沫铝材料吸收的能量随着应变量的增大而增加,在相同应变量下,高密度开孔泡沫铝的吸收能比低密度闭孔材料多.吸能效率反映材料本身的一种属性,高的理想吸能效率表明泡沫铝是一种优良的吸能材料.     

微孔结构对PMI泡沫准静态压缩性能的影响

基于BBC点集建立了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)闭孔泡沫的Kelvin十四面体模型和Laguerre模型,并采用有限元方法研究了其在准静态载荷作用下的压缩性能。分析了孔径大小、泡孔体积离散系数对压缩弹性模量、初始峰值应力和能量吸收能力的影响。结果表明:Kelvin十四面体模型可以较好地预测PMI泡沫的压缩弹性模量和峰值应力;在相同相对密度条件下,小孔径泡沫的初始峰值应力和能量吸收能力均高于大孔径泡沫,而压缩弹性模量则低于大孔径泡沫;随着泡孔体积离散系数的增大,闭孔PMI泡沫压缩弹性模量、初始峰值应力和能量吸收能力均减小。     

催化剂和匀泡剂对聚氨酯软质泡沫泡孔结构的影响

以聚醚多元醇(PPO330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,合成了一种泡孔结构较好的聚氨酯软质泡沫材料,研究了催化剂和匀泡剂质量分数对其孔结构的影响。结果表明,随着胺催化剂AN33质量分数的增大,泡沫孔径和开孔率都随之增大。而随着锡催化剂二丁基二月桂酸锡质量分数增大,泡沫的孔径和开孔率随之变小。匀泡剂L-580质量分数在1.0%~1.5%之间时,泡沫孔径最大,随L-580质量分数增加,泡沫开孔率先增加后减小,在其质量分数为1.0%时,开孔率最大。     

双马来酰亚胺泡沫的微观形貌与结构控制研究

以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂制备了改性双马来酰亚胺(BMI)泡沫,用扫描电镜(SEM)对泡沫的微观形貌进行观察,研究泡沫的发泡过程及不同条件下泡沫的泡孔结构,包括密度、孔径、单位体积的泡孔数目、发泡倍率等。结果表明:改性的BMI泡沫是一种闭孔结构泡沫,其构型为排泄型十二面体。可通过发泡体系的黏度、温度和发泡剂含量控制BMI泡沫的结构,随发泡体系黏度的增加,泡沫密度,成核密度N0和单位体积的泡孔数目Nf增加,泡孔直径减小,均匀性变好。泡沫密度随发泡剂AC含量提高而降低,当AC含量超过7%(质量分数)时,泡沫密度反而上升。随发泡温度提高,泡沫密度降低,孔径增大,泡沫成型稳定性变差。     

蛋白发泡法制备泡沫陶瓷固化工艺研究

选用蛋清蛋白作为发泡剂, 采用蛋白发泡法制备了高孔隙率的泡沫氮化硅陶瓷. 设计了三种不同固化工艺: 常压固化、恒压固化和高压固化, 固化气压依次升高, 研究了固化气压对泡沫陶瓷开孔率、孔隙形貌和孔径分布的影响. 其中, 恒压固化制品的平均孔径和开孔率最高, 分别为210 μm和78.6%, 且孔径分布比较均匀, 常压固化次之, 高压固化制品开孔率和平均孔径最低. 常压和恒压固化制品为椭球形孔洞, 有一定的排列取向, 而高压固化制品多为规则的球形孔. 随着固化气压的升高, 制品孔壁厚度增加, 高压固化制品的孔壁厚度最高, 其压缩强度接近50 MPa.     

泡孔结构形貌对环氧树脂发泡材料抗压性能的影响

采用超临界CO_2发泡制备了不同泡孔结构和形貌的环氧树脂发泡材料,通过万能材料实验机研究了其抗压性能。采用差示扫描量热分析考察了环氧树脂的固化程度;利用扫描电镜结合排水法密度测试,表征了泡孔形貌、泡孔尺寸、发泡密度及泡孔分布;研究了上述因素对发泡材料抗压性能的影响。结果表明,环氧树脂发泡样品的抗压性能随固化度的增大而增强;当样品完全固化时,闭孔环氧树脂发泡材料的抗压性能较开孔结构和破裂结构强,这与作为支撑结构的泡孔壁的形貌相关。对于闭孔结构的发泡材料,其抗压性能受泡孔尺寸的影响显著,泡孔尺寸越小,材料密度越大,其抗压性能越好。具有双峰泡孔分布的发泡材料,其抗压性能得以改善,较小的泡孔为发泡材料提供了更为致密的支撑骨架结构,比具有同样密度的大尺寸泡孔发泡材料的压缩性能更高。     

泡孔结构形貌对环氧树脂发泡材料抗压性能的影响EI北大核心CSCD

采用超临界CO_2发泡制备了不同泡孔结构和形貌的环氧树脂发泡材料,通过万能材料实验机研究了其抗压性能。采用差示扫描量热分析考察了环氧树脂的固化程度;利用扫描电镜结合排水法密度测试,表征了泡孔形貌、泡孔尺寸、发泡密度及泡孔分布;研究了上述因素对发泡材料抗压性能的影响。结果表明,环氧树脂发泡样品的抗压性能随固化度的增大而增强;当样品完全固化时,闭孔环氧树脂发泡材料的抗压性能较开孔结构和破裂结构强,这与作为支撑结构的泡孔壁的形貌相关。对于闭孔结构的发泡材料,其抗压性能受泡孔尺寸的影响显著,泡孔尺寸越小,材料密度越大,其抗压性能越好。具有双峰泡孔分布的发泡材料,其抗压性能得以改善,较小的泡孔为发泡材料提供了更为致密的支撑骨架结构,比具有同样密度的大尺寸泡孔发泡材料的压缩性能更高。     

增强硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩破坏行为

研究了玻纤、玻璃微珠增强材料增强的硬质聚氨酯泡沫塑料在静态压缩下泡孔结构的变化．实验结果表明，两种增强材料其压缩强度和模量都有不同程度的提高，但是其破坏方式则完全不同：玻纤增强的泡沫塑料的破坏方式为泡孔的塌陷和纤维的脱粘，而玻璃微珠增强的泡沫塑料的破坏方式为泡孔结构的破碎和玻璃微珠从基体脱粘或破碎。     

氢化钛预氧化处理和发泡温度对Al-7Si闭孔泡沫铝泡孔结构的影响

采用粉末冶金快速发泡法制备Al-7 Si闭孔泡沫铝,研究使用高导热发泡模具后制备工艺参数对泡沫铝膨胀率、孔隙率、泡孔个数与孔径的影响.结果表明:在450～550℃时对氢化钛预氧化处理1 h可细化颗粒尺寸,提高氢化钛开始分解温度和最大分解速率温度.过度预氧化处理会导致氢化钛释气量下降,获得的试样膨胀率较低.发泡温度的提高有助于提高泡沫铝膨胀率和泡孔个数,对孔隙率和平均孔径影响较小,但温度过高会使得试样顶部低圆度裂纹状泡孔分布范围增加.发泡模具的使用有助于约束膨胀方向,提高冷却过程中孔径均匀程度.粉末冶金快速发泡法可获得均匀泡孔结构泡沫铝.采用450℃预处理90 min的氢化钛作为发泡剂,发泡温度为720℃,发泡时间为160 s时可获得孔隙率为78.1％,孔径为(2.29±0.8)mm,并具有最优泡孔结构的泡沫铝材料.     

泡沫混凝土的负泊松比设计与静载力学特性研究

拉胀材料因其特殊性能在材料领域备受重视.将负泊松比效应应用在泡沫混凝土中,可使其具备良好的力学性能与吸能效果.本试验利用化学发泡法制备了三种不同孔隙形态的泡沫混凝土,分别为闭孔泡沫混凝土、连通孔泡沫混凝土、内凹孔泡沫混凝土.利用图像法对泡沫混凝土的干密度和孔隙结构参数进行表征,通过万能试验机测试了泡沫混凝土的静态压缩强度、抗折强度,通过工业相机及数字散斑相关方法(DSCM)研究了泡沫混凝土的区域形变行为以及泊松比值.结果表明:泡沫混凝土的孔隙率、孔径及干密度与发泡剂的添加量有关,添加量越多,干密度越小,孔隙率和孔径增大;泡沫混凝土的抗压、抗折强度也与发泡剂的添加量有关,其强度随着添加量的增多而减小,但孔隙呈内凹状的泡沫混凝土具有较高的抗压强度和抗折强度,内凹孔泡沫混凝土的压缩断裂能为33.9×103 J/m3,相比闭孔泡沫混凝土提高44.9％.DSCM表明内凹孔泡沫混凝土在压缩过程中会出现明显的收缩效应,其收缩率为闭孔泡沫混凝土的37.5％,压缩期间负泊松比值最大可达-3.7.     

泡沫Al制备研究进展

综述了泡沫Al的各种制备方法及发展状况.制备闭孔泡沫Al的方法有熔体发泡法、粉体发泡法;制备开孔泡沫Al的方法有渗流法、熔模铸造法、烧结溶解法和电沉积法.现有制备工艺的改进及新制备工艺的开发仍是泡沫Al研究的重要领域.     

超临界二氧化碳/乙醇共发泡法制备聚醚酰亚胺泡沫制品

本工作采用一步泄压釜压发泡技术研究了聚醚酰亚胺(PEI)的超临界二氧化碳(scCO2 )发泡行为,系统研究了饱和压力、发泡温度和泄压速率对PEI泡孔结构的影响,进一步引入共发泡剂和成核剂来分别改善PEI的发泡性能和优化泡孔结构.通过釜压发泡熔接技术,在受限金属模具空腔中同时完成PEI珠粒的发泡与熔接,制备了发泡倍率及泡孔结构可调的PEI泡沫制品.结果表明,以scCO2 作发泡剂,发泡条件较为苛刻且所得PEI泡沫具有微孔结构,但整体发泡倍率小于3倍;加入共发泡剂如四氢呋喃(THF)和乙醇(EtOH)等可明显改善PEI的发泡性能、提升发泡倍率,引入碳纳米管(CNTs)作成核剂可显著优化泡孔结构、提高材料成核数量和泡孔密度;通过釜压发泡熔接制备的PEI及PEI/CNTs泡沫制品珠粒熔接质量良好,力学性能优良,PEI泡沫制品的拉伸强度和压缩强度分别为5. 7 MPa和5. 6 MPa.     

泡沫铝材料对发电机噪声的隔音性能研究

采用泡沫铝材料对柴油发电机的混合频率噪音进行隔音处理,分析了发电机噪声的频谱特点,将不同孔结构、不同厚度、不同复合方式的泡沫铝材料应用于发电机外壳,并比较了隔音效果。研究结果表明,泡沫铝材料对于发动机的混合型噪音,在高频段有明显的隔音效果,而在低频段隔音效果不明显。闭孔泡沫铝在大于500Hz的高频段的隔音效果比开孔的好,而在63~125 Hz的低频段,开孔泡沫铝的隔音效果好。泡沫铝与钢板复合后,对于低频噪声隔音效果有明显的作用。保持泡沫铝与钢板间一定的空腔距离,隔音频率段明显降低。20 mm厚度的闭孔泡沫铝与钢板复合并保持20 mm的空腔距离,可降低10~20dB的噪音。     

球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能

研究了球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金在1 MHz～10 MHz的超声衰减性能.结果表明:泡沫铝合金的超声衰减性能决定于其孔结构;通孔泡沫铝合金的超声衰减系数α随着孔径d的减小、孔隙率Ps减小和比表面积Sv的增加而增大;闭孔泡沫铝合金的超声衰减系数α随孔径d的减小、孔隙率Ps的增加和比表面积Sv的增加而增大;当孔径d、孔隙率Ps相近时,闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能优于通孔泡沫铝合金;在1 MHz～10 MHz二者是具有良好阻尼性能的轻质材料.其衰减机制为在弹性范围内超声应力波在具有大量孔隙界面的泡沫铝合金中的衰减.     

泡沫玻璃废料综合循环经济利用的标准研究

本文主要研究以泡沫玻璃废料为主要原料,按配方选择适当的粘结剂和发泡剂,再利用发泡工艺生产出具有优良性能的泡沫玻璃发泡保温制品,用于墙体隔墙板、建筑外墙、屋面的隔热隔音和楼地面保温防潮,解决了泡沫玻璃废料回收再利用的难题,具有很高的经济效益与社会效益。     

迷宫形开孔硬质聚氨酯泡沫制备和性能研究

以多亚甲基多苯基异氰酸酯(PM-200)、聚醚多元醇(5110)为主要原料,以硅油(L580)为稳泡剂,水(H2O)为发泡剂,采用一步发泡法制备一系列不同密度硬质聚氨酯泡沫材料,通过水压穿孔工艺实现硬质聚氨酯泡沫开孔,制备具有形如迷宫样的相互贯通的开孔硬质聚氨酯泡沫。研究了泡沫密度和开孔压力对泡沫开孔率和压缩强度的影响,以及开孔率对吸声系数的影响。结果表明:开孔压力越大,相应的开孔率越大;在开孔压力相同的情况下,泡沫的密度越小,开孔率越大;开孔率越大,材料吸声系数越大;开孔压力的变化对泡沫压缩强度影响不大。     

发泡工艺条件对聚酰亚胺泡沫结构的影响

研究了聚酰亚胺(PI)先驱体和发泡温度等工艺参数对PI泡沫结构的影响,采用DSC,TGA和光学显微镜对PI泡沫结构进行观察及表征.研究发现:先驱体的发泡温度应在150℃左右,随着发泡温度的升高,泡沫的密度降低;泡沫具有突出的开孔特性,开孔率高达93%以上;泡沫的密度主要取决于泡沫孔数和泡孔壁厚.