热塑性复合片材的应用技术——汽车零部件开发及最新进展

热塑性聚合物复合材料在汽车工业中的应用日益广泛,汽车自主开发及创建民族品牌,为热塑性复合材料及其零部件发展提供了新的契机,材料和零部件先行,又为自主开发创造必要前提,二者结合,相得益彰。     

开拓人才培养的新渠道

化学工程系化工流体力学和传递过程教科组根据教科组负有教学、科研、育人三项任务的要求,除了负责相应课程的本科生与研究生的理论教学工作之外,以联     

基体树脂对长玻璃纤维增强PP力学性能的影响

采用在线混合设备制备了长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)复合材料(LGF-PP),研究了基体性质及界面相容剂对LGF-PP力学性能的影响。基体树脂熔体流动速率的增加,使最终LGF-PP中的玻璃纤维长度从5.63 mm增至8.56 mm,提高了力学性能。与均聚PP比较,以共聚PP为基体树脂的LGF-PP冲击强度高出约10%,但其他性能略差。界面相容剂有利于增强玻璃纤维与PP的界面结合,拉伸强度和拉伸模量明显增加,但是冲击强度降低了20%～30%。     

汽车用热塑性复合材料的开发

热塑性复合材料可以回收、再生,能重复使用,已经引起广大材料工作者的重视。本文结合作者的研究工作简要介绍了无机粒子、短玻璃纤维、长玻璃纤维及玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备技术及其应用,并提出了今后开展工作的一些建议。     

废弃木粉与短切玻璃纤维组合增强聚丙烯的力学性能

用废弃木粉与短切玻璃纤维作为增强材料，制得了组合增强的聚丙烯复合材料，研究了制备工艺及设备、材料配方及界面改性方法等对材料力学性能的影响。结果表明，用单螺杆挤出机制备组合增强材料，可减少对玻璃纤维的损伤，保持较长的玻璃纤维，有利于其增强作用的发挥；随着玻璃纤维含量的增加，体系的力学性能提高，而木粉含量对材料力学性能的影响与玻璃纤维的含量相关；采用硅烷偶联剂对木粉进行表面处理，在基体中添加接枝极性基团的改性聚丙烯，可改善体系的界面结合，提高力学性能。     

气液两相机械搅拌釜中翼型组合桨持气特性

研究了机械搅拌釜中翼型组合桨的组合方式、桨间距、通气位置及翼型桨的排出流方向对气含率的影响。在单位体积功率消耗相同的情况下,采用以翼型k5桨为下层桨、较低的通气位置及较大的桨间距为搅拌釜的几何结构,并采用翼型桨的排出流方向向上的搅拌方式,可以提高搅拌釜的气含率。给出了气含率与单位体积功耗和表面气速的关联式。     

操作参数对玻纤毡增强复合材料流动成型的影响

研究了玻纤毡增强热塑性复合材料(GMT)流动成型过程中模腔压力和材料流动方向对制品力学性能和纤维取向的影响。研究表明：随着压力提高，弯曲强度和模量同步增加；但压力超过18MPa后，性能变化不明显。随布料面积分数减小，单轴拉伸流动成型将导致沿流动方向和垂直流动方向强度及模量差异变大，纤维取向严重；但双轴拉伸流动成型得到的制品各方向性能较均匀，基本呈现各向同性。     

大孔径高气速单孔气泡形成

在内径为190mm的鼓泡塔内,研究了空气-去离子水系统在大孔径高气速条件下的单孔气泡形成。考察了五个不同的孔径,分别为4、8、10、15及21mm,孔口气速范围为0.8~154.8m·s^-1。以CCD摄像记录气泡的形状及尺寸,根据气泡长径比的变化,得到气泡初始形态转变时的临界孔口气速：当孔口气速低于20m·s^-1时,孔口气泡近似于球形,长径比小于1.1;当孔口气速大于50m·s^-1时,气泡呈现椭球形,长径比大于1.5。并对气泡尺寸与孔径及孔口气速进行关联,所得关联式对孔径大于3mm、孔口气速在10~80m·s^-1范围内所形成的气泡尺寸预测效果较好。     

笼式反应器的功率特性

以聚酯笼式终缩聚反应器开发为背景 ,在采用库特流模型对反应器偏心环隙流功率特性进行理论分析的基础上 ,考查了介质黏度、装料液位、转速等因素对笼体和网面功率消耗的影响 .结果表明 :转速影响最大 ,而液位影响最小 ,最终得到了笼体和网面功率关联式 ,实验测定结果与理论分析基本吻合