典型航空有机玻璃在实验室加速条件下的老化规律

针对典型航空有机玻璃YB-DM-11开展热空气老化、紫外老化、盐雾试验等,通过分析拉伸性能、透光率、抗应力银纹强度等随试验时间的变化,总结典型航空有机玻璃在实验室加速条件下的老化规律。结果表明:YB-DM-11的拉伸强度在95℃热空气老化和紫外老化条件下出现了总体上升趋势,而在盐雾试验条件下出现了下降,影响的拉伸强度加速老化条件的显著性排序为:盐雾试验,紫外老化,95℃热空气老化;YB-DM-11的抗应力银纹强度在95℃热空气老化条件和盐雾试验条件下,其抗应力银纹强度随老化时间呈现出显著上升趋势,而在紫外老化条件下,其抗应力银纹强度随老化时间在总体上升趋势中有一段下降,影响的拉伸强度加速老化条件的显著性排序为:紫外老化,盐雾试验,95℃热空气老化;透光率受实验室加速老化条件影响不大。     

含铍碳化硅纤维的力学性能及其表面形貌研究

目的提高碳化硅纤维的高温力学性能。方法以含铍聚碳硅烷为原料,采用先驱体转化法制备含铍碳化硅纤维,对含铍碳化硅纤维进行SEM和XRD分析,并对其常温和高温力学性能进行测试。结果制得的纤维直径在20~30μm,表面光滑,无明显缺陷。纤维常温拉伸强度为600~700 MPa,与商品级碳化硅纤维有较大差距,但在空气中800℃加热2 h后,拉伸强度提升30%以上。在空气中1100℃加热2 h后,纤维表面形貌无明显改变,拉伸强度仍能保持90%以上。在空气中1200℃加热2 h后,纤维表面出现裂纹,导致其拉伸强度明显下降。普通Si C纤维的拉伸强度随着空气热处理温度的升高而不断下降,并且在相同的空气热处理温度下,其强度保留率明显低于含铍碳化硅纤维。在空气热处理过程中,含铍碳化硅纤维表面生成了Si O2层,而普通碳化硅纤维却没有生成Si O2。结论含铍碳化硅纤维在空气中具有优异的耐高温性能,原因是Be元素促使纤维表面的Si C氧化生成了Si O2保护层,一方面阻止了纤维内部材料被进一步氧化,另一方面对纤维表面起到了加强作用。     

聚四氟乙烯包覆丁腈橡胶的耐高温航空煤油性能

本研究利用聚四氟乙烯(PTFE)的耐介质性,并采用低温等离子体(LTP)处理对PTFE薄膜和丁腈橡胶(NBR5080)混炼胶进行了表面改性,再用高温胶黏剂粘接工艺制备了PTFE薄膜包覆的NBR5080硫化胶,测试了NBR5080包覆前后在100℃高温航空煤油中性能变化,对比分析了表面包覆PTFE对NBR5080耐高温航空煤油性能的影响。结果表明:随试验时间的延长,未包覆的NBR5080的质量、尺寸先增加后趋于稳定,微观形貌变化明显,拉伸强度、断裂伸长率显著下降;包覆了PTFE的NBR5080的质量、尺寸基本不变,微观形貌变化较不明显,拉伸强度、断裂伸长率出现较小的降低幅度。表面包覆PTFE薄膜能够保护丁腈橡胶,使其耐高温航空煤油性能有所提高。     

WSTi3515S阻燃钛合金热暴露性能

对WSTi3515S合金板坯试样进行550℃/100 h/AC热暴露试验后,分别在室温和100℃下测试其拉伸性能;未经过热暴露的试样,分别在从室温到550℃的不同温度点测试了其拉伸性能。结果表明:经过热暴露后的试样,受到析出相强化的作用,强度略有提高,但塑性指标均存在明显下降,其中,100℃时的拉伸强度低于室温拉伸性能,塑性有所提高,但仍比未经过热暴露的试样测试结果低;热暴露时,晶界处析出第二相是WSTi3515S合金的关键特征,也是WSTi3515S合金热稳定性能降低的原因;在试验温度提高的情况下,光滑拉伸试样强度不断降低,塑性先上升后降低;缺口拉伸试样强度持续下降,塑性没有明显变化,弹性模量持续下降。     

热暴露对7475-T7351铝合金组织与性能的影响

通过对不同热暴露制度下合金的常温拉伸力学性能测试和微观组织演变的观察,分析热暴露制度对7475-T7351铝合金微观组织和性能的影响.结果表明,热暴露温度和时间不同,对合金力学性能的影响也不同.当热暴露温度超过7475-T7351合金末级时效温度163℃时,合金强度明显下降而塑性明显提高,175℃热暴露100和500h后.合金强度分别下降29.7%和40.4%;当热暴露温度低于末级时效温度时,如果热暴露时间比较短,合金力学性能变化小大,但是如果热暴露时间很长,合金强度也下降而塑性也有所上升.125℃热暴露100和500h后合金强度分别下降0.9%和3.2%,150℃热暴露100和500h后合金强度分别下降11.4%和19.0%.热暴露条件下7475-T7351合金力学性能衰退的主要原因是晶内主要强化相η(MgZn2)粗化以及晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)的宽化.     

热暴露对欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸性能的影响

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析和扫描电镜断口分析等方法,研究热暴露对一种欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能及微观组织的影响.结果表明:在150 ℃热暴露下,欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在100 h;热暴露1 000 h后,合金的力学性能相对欠时效态合金的无明显下降;在200～300 ℃热暴露时,合金强度随时间的延长而下降,伸长率随着时间的延长而增大;在300 ℃热暴露时,强度明显下降,热暴露10 h后,其抗拉强度只有272.5 MPa,暴露100 h后, 其抗拉强度降至114.5 MPa;欠时效态合金细小分布的Ω相随着热暴露温度的升高,Ω相长大并粗化,θ′相析出,无沉淀析出带(PFZ)变宽;在250 ℃下热暴露时,Ω相明显粗化且数量稀少;合金中的Ω相和θ′相在300 ℃热暴露100 h后,均转变成平衡θ相.     

固溶处理及预拉伸变形对2197铝锂合金组织与性能的影响

通过金相、扫描电镜、拉伸和断裂韧性试验等分析测试手段,研究了固溶处理温度及预拉伸变形量对2197铝锂合金板材组织和性能的影响。结果表明,2197铝锂合金在490～580℃温度范围内固溶再时效后,其强度随固溶处理温度的升高先增大后减小,强度峰值出现在540℃。当固溶处理温度高于565℃时,合金出现了再结晶现象。但是,合金在490～580℃固溶处理过程中均未出现明显的过烧现象。固溶处理后进行预拉伸变形可以有效提高合金的强度。综合考虑合金的强韧匹配,2197合金板材较优的固溶和预拉伸变形量分别为540℃×1.5 h和2%～5%。     

欠时效处理对挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织及力学性能的影响（英文）

采用光学显微镜、X射线衍射技术、扫描电镜、透视电镜以及硬度和拉伸试验研究欠时效处理对挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在470°C、4h的固溶条件下,绝大部分二次相溶解到α(Al)基体中,且枝晶未出现明显的长大。在欠时效工艺条件下,由于GP区的强化效应,随着时效时间和时效温度的增加,合金的抗拉强度和屈服强度增加,而伸长率下降。因此,可通过控制时效时间和时效温度获得具有较高强度和伸长率的合金,使汽车零部件性能达到设计要求。     

TC4钛合金的力学性能及热处理模拟

采用分子动力学方法建立了TC4模型，基于混合嵌入式原子法势函数计算了Ti、Al和V不同原子之间的相互作用力，通过拉伸与剪切模拟计算得到了拉伸、剪切应力-应变曲线。通过温度的设置，完成了热处理工艺中加热、保温、冷却各个阶段的模拟。在单独退火的模拟基础上进行了同时固溶与时效的模拟，比较了不同固溶温度(800、954和1020℃)和时效温度(400、538和620℃)对TC4拉伸和剪切力学性能的影响。结果表明，退火和固溶时效处理提高了TC4模型的拉伸与剪切强度，最大拉伸强度一般随着固溶温度的升高而升高；在538℃时效时，剪切强度同样随固溶温度的升高而升高，但在954℃固溶温度时，剪切强度随时效温度的升高而下降。HCP模型沿[0001]晶向的拉伸强度大于■晶向，并且拉伸强度随着拉伸速率的升高而升高。     

固溶工艺对7A52铝合金型材组织与性能的影响

采用拉伸试验、组织观察等方法,探讨了固溶温度、保温时间和淬火转移时间对7A52铝合金组织与性能的影响。结果表明,7A52铝合金型材经470℃1 h固溶处理后残余相基本消除,480℃1 h固溶发生轻微过烧;随固溶温度的升高,合金强度先升高后下降,480℃时达到峰值;随着保温时间的延长,强度和伸长率均先升高后降低;随着淬火转移时间的延长,强度和塑性均降低,且转移时间60 s时的屈服强度较10 s的降低了约25 N/mm2。     

通用不饱和聚酯加速老化失效机理研究

本文研究通用不饱和聚酯树脂人工加速老化失效机理。对通用不饱和聚酯浇注体试样进行了人工加速热氧老化及人工加速氙灯老化试验,用显微镜观察了试样的外观形貌,测试了试样的拉伸强度和弯曲强度,对试样进行了动态力学性能分析（DMA）分析,用FT-IR分析了树脂化学基团的变化。研究表明：不饱和聚酯在老化早期有后固化现象,随着加速老化时间的延长,试样表面出现裂纹并逐渐增加,而拉伸强度,弯曲强度和玻璃化转变温度（Tg）均降低;人工加速氙灯老化所造成的失效比热氧老化要严重得多。分析表明紫外线是造成不饱和聚酯的老化失效的主要影响因子。     

氙灯老化对191#不饱和聚酯弯曲性能的影响

对191#不饱和聚酯树脂浇铸体进行氙灯人工加速老化,通过测试不同老化时间试样的DMA、老化后官能团的变化(FTIR)、表面光泽度,研究了氙弧光对191#不饱和聚酯弯曲性能的影响.研究表明,氙灯老化730h后树脂发生后固化,聚酯分子主链增长,交联密度增大,Tg升高,纯树脂弯曲强度由未老化的21MPa上升到33MPa;老化后期,聚酯分子链进一步增长,但其分子链间交联密度下降,Tg下降,而老化到2 880h时聚酯的弯曲强度下降到20MPa;氙灯老化后聚酯树脂表面失光明显.     

不饱和聚酯玻璃钢人工加速老化研究

通过氙灯和热氧人工加速老化研究了191#不饱和聚酯玻璃钢老化后力学性能的变化规律,并对玻璃钢表面形貌和失光率进行了表征。结果表明：氙灯老化后,弯曲强度随老化时间增加先增大后减小,而层间剪切强度则呈下降趋势,老化1800h后弯曲和剪切强度的保持率分别为92％和53％。玻璃钢表面失光率大,有明显的裂纹产生。70％热氧老化,表面形貌保持完好,树脂的后固化和物理老化效应导致玻璃钢的力学强度明显增大,3600h后弯曲和剪切强度增大到老化前强度的107％和150％。光和热的联合作用是玻璃钢表面和界面老化破坏的主要因素。玻璃钢具有较好的耐热氧老化性能。     

含氟丙烯酸聚氨酯涂层的环境失效行为研究

目的研究含氟丙烯酸聚氨酯涂层作为船壳清漆,在光老化过程中疏水性能和防护性能的失效行为。方法通过接触角、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)形貌,结合交流阻抗(EIS),研究涂层在室内外大气暴露环境、氙灯加速老化试验环境中的老化过程。结果光老化可以使涂层接触角显著降低,疏水性能下降。ATR-FTIR和AFM分析表明,光老化使涂层表面氟含量显著降低,氧含量升高,表面粗糙度增大。与中性盐雾试验相比,氙灯加速老化试验中涂层电阻衰减速度更快。结论光老化过程中,涂层表面分子链断裂使涂层表面氟含量降低,疏水性下降,同时涂层电阻随老化时间延长而降低。     

碳等离子体诱导柔性PET薄膜表面原位生长非晶碳薄膜

等离子体改性由于效果持久、环境友好而备受关注,其中碳等离子体改性不仅具有轰击效应,同时还具有沉积效应,然而碳等离子体对柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜改性研究较少。柔性PET薄膜在使用过程中常因磨损和降解等原因,其光学透过性能以及力学性能受到影响。研究不同碳等离子体轰击电流（0.5 A、1.0 A、1.5 A、2.0 A）对柔性PET薄膜结构及性能的影响。通过FTIR、Raman光谱、双光束扫描电子显微镜（FIB-SEM）、扫描探针显微镜（SPM）、接触角测量仪、UV-Vis、氙灯老化试验箱、多功能摩擦磨损试验机等分析手段对薄膜的表截面结构、润湿性能、透光性、耐老化性、耐磨防护性及柔性的变化进行表征,并分析其生长机理。结果表明：低电流（0.5A）下碳等离子体主要起到轰击效应,使得PET薄膜表面有机碳质结构发生断裂重排,样品透光率与基底相比仅下降0.439%,同时该电流下制得的样品具有疏水性、耐老化性及韧性。而高电流下制得的样品的硬度显著提升,具有良好的耐磨性能,表面薄膜在弯曲过程中因应力的释放出现裂纹,但薄膜并未剥落。非晶碳薄膜与柔性PET薄膜具有良好结合力。通过碳等离子体诱导法...     

有机玻璃拉伸疲劳行为研究

有机玻璃是一种区别于金属材料的高分子材料,因其具有良好的透光性和力学性能,目前在飞机上已得到广泛应用。通过对以往描述金属材料拉伸疲劳的数学模型的研究,提出3种描述有机玻璃拉伸疲劳S-N曲线的模型,分别为幂函数、指数函数、三参数对数函数;通过对以往大量航空有机玻璃拉伸疲劳试验数据的对比研究,结果表明：3种模型均可描述有机玻璃的拉伸疲劳行为,其中三参数对数函数较其它2种模型更能准确描述有机玻璃拉伸的疲劳行为。     

Incorporation of Copper Enhances the Anti-Ageing Property of Flame-Sprayed High-Density Polyethylene Coatings

High-density polyethylene (HDPE)-copper (Cu) composite coatings were prepared through depositing HDPE-Cu core-shell particles by flame spraying. The HDPE-Cu composite coatings and the HDPE coatings were aged in xenon lamp ageing testing chamber. The variations of chemical compositions and surface morphology of the coatings before and after the ageing testing were analyzed using infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and ultraviolet-visible spectrophotometer. Results show that there is no chemical composition variation in the HDPE-Cu coatings. Cracks were found on the surfaces of the HDPE coatings, while the HDPE-Cu coating shows almost intact surface morphology. These results suggest that the HDPE-Cu coatings present better anti-ageing performances than the HDPE coatings. Further assessment of the function of Cu shells on the anti-ageing property reveals that Cu shells not only enhanced the absorption of the coatings to ultraviolet, but also increased their reflectivity to visible light. Additionally, the Cu shells enhanced the decomposition temperature and thermal stability of HDPE in the composite coatings. These results give bright insight into potential anti-ageing applications of the polymer-based structures.     

Synthesis and characterization of polyaniline–polycarbonate composites prepared by an emulsion polymerization

Electrically conductive polymer composite, polyaniline (PANI)–dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA)/polycarbonate (PC), was prepared by an inverted emulsion polymerization in which DBSA played both roles of surfactant and dopant. Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy for the composite showed the existence of hydrogen bonding between PANI and PC which caused the increase of glass transition temperature with PANI content. Moreover, the electrical conductivity increased around the glass transition temperature because the PANI chains contacted more frequently and facilitated the electron transfer through the hydrogen bonding between PANI and PC. In addition, it was proved by mechanical property that tensile strength of the composite decreased with PANI content because PANI functioned as a defect in PC matrix and the tensile modulus continuously increased because PANI had a higher rigidity of molecules.     

基于BP神经网络的聚酯玻璃钢加速老化寿命预测

采用BP神经网络对聚酯玻璃钢氙弧灯加速老化的弯曲寿命进行了预测.通过对聚酯及其玻璃钢的人工氙弧灯加速老化,测试其不同老化时间的弯曲强度,对弯曲强度与老化时间进行BP神经网络的建模分析,借助MATLAB软件对壤酯玻璃钢的使用寿命分别进行分析与预测,并采用最小二乘法对所预测的结果进行了对比.结果表明:在以弯曲强度达到初始强...