用仪器化冲击实验研究尼龙6的缺口冲击断裂行为

用仪器化冲击实验研究了尼龙6在23、-10、-50℃时的缺口冲击断裂行为。结果显示:温度对尼龙6塑性变形能力的影响导致其裂纹萌生功随温度的降低而减小。冲击曲线的惯性峰值和最大力值受材料硬度和拉伸强度的影响。在23℃时,缺口根部外表层的塑性变形导致最大应力由外表层向内部移动,所以裂纹源在次表层形成。在-10℃和-50℃时,尼龙6的塑性变形能力降低,导致裂纹源在缺口根部的外表层形成。断面形貌显示裂纹源区束状带的断裂可能是尼龙6缺口冲击时裂纹萌生的重要方式。随着温度的降低,束状带的数量减少,尺寸变大。     

胺类改性剂对尼龙6树脂可纺性能的影响

在己内酰胺水解聚合时加入一定量的可反应型复合胺类改性剂,合成出含有胺类改性剂的尼龙6树脂。研究了该改性剂对改善尼龙6树脂可纺性的作用。结果表明:在实验的添加量范围内,改性尼龙6树脂熔体黏度对切变速率的依赖敏感性下降,纺丝过程可以处于相对稳定的状态;与空白试样相比,当改性剂用量为0.1份时,尼龙6树脂中的低聚物含量明显减少,相对分子质量分布由1.7677降低到1.6093,表明在尼龙6熔体的纺丝成形过程中,胺类改性剂可以有效地改善其可纺性。     

3D打印混凝土材料可打印性的影响因素与测试方法

混凝土3D打印作为近年来发展出的高新技术,受到了广泛的关注,并取得了许多研究成果,但目前对材料特性的测试方法没有形成统一的认识.本文从流动性、凝结时间、流变特性、可挤出性和可建造性五个方面综述了3D打印混凝土的研究进展.流动度试验可以用来快速筛选出不适合打印的材料.从长远来看,凝结时间短的材料更有潜力.流变特性可以定量...     

水泥基复合材料3D可打印性的量化、优化及标准化

水泥基复合材料的3 D可打印性与打印工艺的协调兼容是无模快速建造成型的关键.然而,3 D打印原材料和配合比多样,打印设备不同,成型工艺各异,且3D可打印性的量化与评估尚未形成统一标准,为该技术的工程应用和推广带来不便.本文分析了3D可打印性的影响因素,综述了混凝土3D可打印性的量化评价方法,总结分析了六种3D可打印性的...     

Er_2O_3改性尼龙6的制备及性能研究

用熔融纺丝法成功制备了PA6/PP-g-MAH/Er2O3纤维材料,采用DSC、FTIR研究Er2O3对尼龙6的结构性能影响,通过检测混合样品的熔融指数、拉伸强度和断裂伸长率研究Er2O3对尼龙6的力学性能影响。结果表明:当Er2O3的添加量为4 phr时,PA6/PP-g-MAH/Er2O3初生纤维强度提高了51%,断裂伸长率增加了10.6%,同时结晶温度降低,熔融温度降低,熔体流动速率提高。     

凹凸棒土与纳米二氧化硅对高强石膏浆体3D可打印性的影响

本文研究了凹凸棒土(ATP)和纳米二氧化硅(NS)对3D打印用α半水石膏浆体泵送性、流变性、支撑性等可打印性及固化体力学强度的影响.结果表明,掺入ATP后,泵送力维持在(0.57±0.02)kN,浆体剪切应力与剪切应变曲线不随掺量增加而发生明显变化,0 h、4 h打印体坍塌角分别从空白组的24°、32°降至掺量为2.8...     

挤出过程对增韧尼龙6力学性能的影响

对尼龙(PA)6进行增韧可以改善其低温下的冲击强度,扩展PA6材料的应用领域。以PA6、聚烯烃增韧剂、抗氧剂为原料,在同向双螺杆挤出机中制备了增韧PA6材料,考察了一次挤出与二次挤出对增韧PA6材料力学性能的影响。结果发现,挤出过程对增韧PA6的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸断裂强度以及室温冲击强度影响显著,二次挤出过程得到的增韧PA6材料的性能下降,这与PA6在二次挤出过程中发生了更严重的氧化降解有关,但是对拉伸屈服强度和–40℃冲击强度影响不显著,说明这些性能对挤出过程以及氧化降解缺陷不敏感。     

Development of Pure Poly Vinyl Chloride (PVC) with Excellent 3D Printability and Macro- and Micro-Structural Properties

Unmodified polyvinyl chloride (PVC) has low thermal stability and high hardness. Therefore, using plasticizers as well as thermal stabilizers is inevitable, while it causes serious environmental and health issues. In this work, for the first time, pure food-grade PVC with potential biomedical applications is processed and 3D printed. Samples are successfully 3D printed using different printing parameters, including velocity, raster angle, nozzle diameter, and layer thickness, and their mechanical properties are investigated in compression, bending, and tension modes. Scanning electron microscopy is also used to evaluate the bonding and microstructure of the printed layers. Among the mentioned printing parameters, raster angle and printing velocity influence the mechanical properties significantly, whereas the layer thickness and nozzle diameter has a little effect. Images from scanning electron microscopy  also reveal that printing velocity greatly affects the final part's quality regarding defective voids and rasters’ bonding. The maximum tensile strength of 88.55 MPa is achieved, which implies the superiority of 3D-printed PVC mechanical properties compared to other commercial filaments. This study opens an avenue to additively manufacture PVC that is the second most-consumed polymer with cost-effective and high-strength features.     

无卤阻燃改性增强尼龙6性能的研究

采用自制的无卤阻燃剂（IFR）对30％玻纤增强尼龙6复合材料进行阻燃改性,研究了IFR的不同加入量对复合材料阻燃性能、力学性能以及热性能的影响。结果表明：当IFR加入量为25％时．阻燃复合材料的极限氧指数（LOI）达到31,阻燃级别为V-0级,而拉伸强度为78．86MPa,冲击强度为5．06kJ／m^2,材料综合性能比较优异。热重分析（TGA）数据表明,IFR的加入,改变了复合材料的热分解行为,改善了成炭效果。     

双恶唑啉及环氧类扩链剂对PA6的改性效果比较

通过熔融挤出的方法分别用环氧类扩链剂和双恶唑啉类扩链剂对尼龙(PA)6进行扩链增黏,并对扩链产物的特性黏度,力学性能和加工性能等进行了测试,对比了两类扩链剂对PA6的改性效果。结果表明,当这两类扩链剂的质量分数均为0.9%时,PA6的各项性能最佳;双恶唑啉类扩链剂对PA6的改性效果比环氧类扩链剂要好。相对于纯PA6,添加质量分数为0.9%的双恶唑啉类扩链剂,可使扩链PA6的特性黏度由0.86 d L/g增加到1.57 d L/g,熔体流动速率由14.3 g/10 min降到5 g/10 min,缺口冲击强度由5.5 k J/m2增加到7.3 k J/m2,拉伸强度由54 MPa增加到65.85 MPa,断裂伸长率由130%增加到450.9%,弯曲强度由53.16 MPa增加到72.66 MPa,平衡扭矩由2.1 N·m升高到5.3 N·m。     

尼龙弹性体增韧尼龙6性能研究

为考察尼龙弹性体(TPAE)作为增韧剂使用的性能,使用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和两种TPAE(硬度分别为30D,45D)作为增韧剂添加至尼龙6树脂,研究不同增韧剂添加量情况下,改性尼龙6的性能的变化规律.研究发现,材料的拉伸强度、弯曲强度、耐热性能和流动性都随着增韧剂用量的增加而下降,而且下降...     

3D打印混凝土可塑造性能的评价方法研究

本文就3D打印混凝土的可塑造性能的评价工作展开研究,包括成型时间、承载力、变形和失稳控制.成型时间是打印混凝土试体硬化特征的判别依据,本文提出和设计了可塑造时间比的评价及测试方法;针对于打印混凝土承载力的评价,给出了统一流变模型的实验方法与参数获取手段;分析了打印混凝土材料在可塑造性能研究中的变形控制问题,提出了两项变形控制的评价方法,还给出了打印混凝土失稳破坏的控制指标;最后,通过控制打印行程时间与混凝土材料硬化强度增长关系及试体载重特征值的关系,推导出了3D打印混凝土结构总攀升高度的计算方法.     

MC尼龙6/聚砜原位复合材料摩擦磨损性能研究

采用阴离子聚合法制备了MC尼龙6(MCPA6)/聚砜(PSU)原位复合材料,研究了不同PSU含量对MCPA6/PSU原位复合材料的摩擦磨损性能的影响以及在高pv值下复合材料的磨损性能。结果表明,当PSU含量为2%时,MCPA6主要以粘着磨损为主,PSU能够起到很好的支撑作用,复合材料的摩擦系数和磨损达到最小,为纯MCPA6的68.6%,当PSU含量超过2%时,复合材料的耐摩擦性能下降,磨损机理主要表现为粘着磨损和磨粒磨损;在高pv值下,复合材料的性能比纯MCPA6有所下降,这主要是由于磨损机理发生了变化。     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

氧化铁红颜料对白水泥基3D打印材料流变及可打印性能的影响

目前3D打印技术在建筑材料领域的研究主要集中在大型结构的建立和力学性能上,而对异形装饰及景观构件的研究还很少.本文采用白色硅酸盐水泥作为胶凝材料,并引入亚微米级粒度氧化铁红颜料来制备彩色水泥基3D打印材料,并研究氧化铁红颜料对白水泥基3D打印材料流变性能、可打印性能及力学性能的影响.结果表明,低掺量的颜料可以降低白水泥...     

3D打印凹凸棒土改性光敏树脂制备及力学性能

采用硅烷偶联剂KH550接枝改性凹凸棒土,通过超声分散和3D打印技术进一步制备了有机凹凸棒土/光敏树脂复合物。采用傅里叶变换红外光谱对改性前后的凹凸棒土结构进行了表征;通过拉伸强度和冲击强度试验对复合光敏树脂的力学性能进行了研究;采用扫描电镜观察了复合树脂冲击断面的形貌和改性凹凸棒土在树脂中的分散情况。结果表明:改性凹凸棒土的加入有助于光敏树脂韧性的提高,当添加质量分数3%时,复合光敏树脂的冲击强度最佳。     

耐碱玻璃纤维掺量对3D打印砂浆性能的影响研究

耐碱玻璃纤维作为一种性能优良的无机非金属纤维材料,在土木工程领域有很好的研究价值和应用潜力。而3D打印作为新兴技术,在土木工程领域有较高匹配度和广阔应用前景。本文通过在3D打印砂浆中掺入不同掺量的耐碱玻璃纤维并调节减水剂用量,制备一系列打印性能良好的砂浆,探究耐碱玻璃纤维掺量对砂浆力学性能的影响。试验结果表明:要获得良好的打印性能,跳桌试验流动度建议在180~220 mm之间;砂浆抗折强度随耐碱玻璃纤维掺量增加而提高,强度增幅最多可达99.2%;砂浆抗压强度随耐碱玻璃纤维掺量增加先提升后降低,纤维最优掺量为0.25%(质量分数)。     

Evaluation of the Form Birefringence and Other Structural Parameters Due to Thermal Annealing for Nylon 6 Fibers

In the present work nylon 6 fibers were annealed at 155±1C at different times and allowed to cool down in the oven to room temperature (27±1C). A Pluta polarizing interference microscope was used for measuring the changes in the optical parameters. From the optical and density parameters the optical orientation values of F ₂(), F ₄(), F ₆() and F _av were calculated. Also, the dielectric constant, dielectric susceptibility, molar refractivity, segment anisotropy, optical stress coefficient, optical configuration and the form birefringence were evaluated. The segment anisotropy and deformational thermal stress was evaluated. Relationships between the measured and calculated parameters are given for illustration. The mechanism of structural variations for nylon 6 fiber due to the annealing process is discussed, and structural details for opto thermal parameters are explained. The present study throws light on the changes due to thermal annealing conditions for nylon 6 fibers. Microinterferograms and curves are given for illustration.     

纤维对3D打印混凝土打印性能与力学性能的影响

为了研究纤维掺入对3D打印混凝土(3DPC)性能的影响,通过掺入聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)纤维以及剑麻纤维,探究了纤维对3DPC流变性能、打印性能、力学性能以及孔结构的影响规律。流变性能测试结果表明,3DPC的静态屈服应力与三种纤维的掺量均呈线性上升关系,但纤维对3DPC流变性能的影响程度有所差异。打印性能测试结果表明PVA纤维的掺入会降低3DPC的可挤出性,但能明显提高挤出后混凝土的尺寸均匀性。力学性能与孔结构的测试结果表明,PP纤维对3DPC抗压强度有明显的提升效果,剑麻纤维对3DPC抗折强度有最显著的增强效果,而纤维掺量提高会降低3DPC表观密度,使内部孔隙率增加,从而导致高掺量纤维的增强效果弱于低掺量纤维。     

3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展

3D打印是近年来发展起来的高新技术,已在机械制造等行业取得很大成功,在材料和建筑等领域也有所发展.本文在介绍通用3D打印技术进展的基础上,着重阐述了混凝土材料的传统施工工艺、国内外3D打印混凝土技术与其材料和施工工艺的发展现状,讨论了3D打印混凝土当前所面临的问题,并对3D打印混凝土提出了未来展望.