各种单体对耐低温氟醚橡胶性能的影响

耐低温氟醚橡胶是以四氟乙烯(TFE),偏氟乙烯(VDF)以及全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)共聚而成的特种氟弹性体,具有显著耐低温的性能.广泛应用于汽车、航空航天、石油等工业.主要介绍了各种共聚单体对氟醚橡胶各种性质的影响.共聚单体还包括硫化点单体、多烷氧基乙烯基醚和链转移剂.     

PLV85540型氟醚橡胶的单体组成、分子链结构和热学性能

采用红外(FTIR)、氢谱核磁(1 H-NMR)、氟谱核磁(19 F-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PLV85540型氟醚橡胶的单体组成和分子链结构进行了系统分析和计算,采用热失重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)对其热学性能进行了测试。在分析与测试的基础上,明确了PLV85540型氟醚橡胶的组成结构和氟醚单体对其热学性能的影响。结果表明,PLV85540型氟醚橡胶是由偏氟乙烯(VDF)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(MVE)、全氟烷氧基乙烯基醚(MOVE)和含乙烯基的硫化点单体(c.s.m)组成的五元共聚物。经计算可知,VDF含量约为57.3%,TFE含量约为20.5%,MVE含量约为6.5%,MOVE含量约为15.6%,c.s.m含量约为0.1%。MOVE的加入使PLV85540型氟醚橡胶的耐低温性能进一步提升,玻璃化转变温度可达-40℃;同时,由于主链中的结构并未被破坏,所以其热稳定性也得到了保持,热分解温度为430℃。     

氟醚橡胶的性能及其应用

介绍了氟醚橡胶的结构和性能,指出氟醚橡胶耐高温和耐低温的原因,阐述了氟醚橡胶在军事、汽车、石油工业、半导体等行业中的应用.     

食品包装用塑料薄膜裁切方向对拉伸性能试验结果的影响

本文通过改变食品包装用塑料薄膜试样的不同裁切方向进行拉伸性能试验,验证试样裁切方向是影响拉伸性能试验结果准确性的重要因素之一。     

填充系数和硫化温度对发泡橡胶的硫化/发泡过程、泡孔形态和动态力学性能的影响

考察了填充系数和硫化温度对发泡乙丙橡胶硫化/发泡过程、泡孔形态及其动态力学性能的影响.结果表明,填充系数和硫化温度对发泡压力、硫化时间和硫化转矩有明显影响.随填充系数增加,或硫化温度升高,泡孔面积逐渐减小,动态模量G′,G″呈减小趋势,损耗因子tanδ呈增加趋势.高填充系数的发泡橡胶具有较好的温度、应变稳定性,而且G″-频率曲线斜率高于低填充系数橡胶,表明前者具有较小且均匀的发泡结构,与显微镜结果相符.填充系数0.875时G″-应变曲线出现两个峰,第二个峰是由于应变破坏泡孔造成的.硫化温度对低填充系数橡胶动态力学性能的影响较大.     

炭黑填充型导电橡胶的压力/温度特性研究

分析了导电橡胶的压阻效应和温度效应,实验制备了导电橡胶试样,并研究了试样添加不同导电粒子后的压阻特性和温度特性。研究表明,导电橡胶添加不同导电材料时呈现出不同的温度特性,随温度的升高,单独添加乙炔炭黑的导电橡胶在30～70℃之间呈现负温度效应,在70～120℃之间呈现正温度效应;乙炔炭黑与N472并用的导电橡胶随温度的升高呈现正温度效应;添加纳米Al2O3的导电橡胶随温度的升高呈现正温度效应和负温度效应。探讨了压力变化时电阻率与温度的相关性,分析了产生不同温度特性的主要原因。     

基于混合动力学模型的橡胶压头硫化过程仿真

为了研究橡胶的硫化特性,对某橡胶压头硫化过程进行了有限元分析.结合未硫化橡胶、半成品橡胶和已硫化橡胶的热物性试验,建立了橡胶热物性参数与胶料状态、温度和硫化程度的关系式;根据3种温度下胶料的流变曲线,提出了一种混合动力学模型,并运用商业软件ABAQUS及其用户子程序UMATHT,对压头硫化模型进行数值计算;分析了压头在硫化过程中的焦烧、温度和硫化程度等参数,并研究了初始温度对压头硫化的影响.结果表明:所提出的混合动力模型、热物性参数表述模型可以更加精确地描述硫化过程中橡胶的动力学特性、热物性参数变化规律;压头初始温度与焦烧时间、硫化程度和温升速度近似成一阶线性反比例关系.     

环氧充油型丙烯酸酯橡胶的合成及特性

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)为主单体,β-丙烯酰氧基丙酸甲氧基乙酯(-βCE-MOA)为低温单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为硫化点单体,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二丁酯(DBS)分别作为充油单体,采用乳液聚合法制备了环氧充油型丙烯酸酯橡胶(ACM)。并用IR、1H-NMR表征了共聚物的结构;DMTA测定共聚物的玻璃化转变温度(Tg);填充邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的丙烯酸酯橡胶的最低脆性温度达-38℃;填充癸二酸二丁酯(DBS)的丙烯酸酯橡胶的最低脆性温度达-42℃。同时考察了不同聚合工艺以及充油单体含量对橡胶性能的影响。     

混炼参数对短纤维-橡胶复合材料性能的影响

混炼参数是短纤维-橡胶复合材料制备过程中重要的工艺参数,直接影响着短纤维的补强性能。通过实验对比分析了填充系数、上顶栓压力、冷却水温度、转子转速和短纤维添加份数5个混炼参数对短纤维-橡胶复合材料混炼过程和硫化胶物理机械性能的影响。结果表明随着填充系数、上顶栓压力等参数的增加,混炼过程中消耗的最大功率、单位能耗等不断增加,而硫化胶的物理机械性能则有最佳值。当填充系数为0.6,上顶栓压力为0.6MPa,冷却水温度为40℃,转子转速为70r/min,短纤维添加份数为3份时,短纤维-橡胶复合材料的物理机械性能最佳。     

短纤维增强发泡橡胶复合材料高低温拉伸性能

为开发新型耐高温和耐低温材料提供理论依据,对同一发泡率、不同纤维体积分数和同一纤维体积分数、不同发泡率的锦纶短纤维增强发泡橡胶复合材料(以下简称 SFRFRC)在213～398 K温度下的拉伸性能进行测试。结果表明：常温下,增大短纤维体积分数和减小发泡率均能提高材料的拉伸性能;在不同温度下,短纤维增强发泡橡胶复合材料的初始模量、断裂强度均随着温度的升高而减小,而断裂伸长率随着温度的升高先增大后减小,玻璃化转变温度在213～233 K之间。同时,短纤维的添加虽未改变SFRFRC的玻璃化转变温度,但使玻璃化转变温度范围变宽。温度为398 K时,SFRFRC的初始模量、断裂强度、断裂伸长率均达到最低值,这与橡胶的硫化温度有关,橡胶的硫化温度为423 K,越接近硫化温度,SFRFRC的拉伸性能就越差。     

空心圆柱形金属橡胶非成型向阻尼特性理论研究及参数识别

金属橡胶因其优异的性能被广泛用于解决工程中的振动问题,而目前对金属橡胶非成型方向的研究较少。制备了2.5 g/cm^3,3.0 g/cm^3,3.2 g/cm^3,3.5 g/cm^3四种密度的金属橡胶,通过材料试验机对其进行1~4 Hz的正弦加载试验,获得了力-位移曲线。分析了成型方向和非成型方向动态压缩机理,以等效损耗因子为评价指标分析了加载频率和密度对其阻尼特性的影响,用参数分离法建立了非成型方向的阻尼模型,用最小二乘法进行了参数识别。结果表明金属橡胶具有各向异性,不同频率下,金属橡胶非成型向的损耗因子相差较小,随着金属橡胶密度的增加,损耗因子呈下降趋势,相较于成型方向,非成型方向具有更大的动态刚度,其阻尼性能在低频段受频率变化影响小,受密度影响大。     

Orientation and temperature dependence of the tensile behavior of GaN nanowires: an atomistic study

Gallium nitride (GaN) is a high-temperature semiconductor material of considerable interest. It emits brilliant light and has been considered as a key material for the next generation of high frequency and high power transistors that are capable of operating at high temperatures. Due to its anisotropic and polar nature, GaN exhibits direction-dependent properties. Growth directions along [001], [1?10] and [110] directions have all been synthesized experimentally. In this work, molecular dynamics simulations are carried out to characterize the mechanical properties of GaN nanowires with different orientations at different temperatures. The simulation results reveal that the nanowires with different growth orientations exhibit distinct deformation behavior under tensile loading. The nanowires exhibit ductility at high deformation temperatures and brittleness at lower temperature. The brittle to ductile transition (BDT) was observed in the nanowires grown along the [001] direction. The nanowires grown along the [110] direction slip in the {010} planes, whereas the nanowires grown along the [1?10] direction fracture in a cleavage manner under tensile loading.     

超声硫化的实验研究

成功地利用超声波对天然橡胶进行了硫化,所得试件展示了与传统硫化方法制得的试件相同的性能,但该工艺表现出许多传统硫化方法所不具备的优点。用滞后能量损失理论及声化学作用,解释了超声硫化的机理。得到了最佳硫化压力。     

碳纤维蜂窝复合材料加工表面质量影响研究

为研究碳纤维蜂窝复合材料切削过程中切削宽度和切削方向对表面质量的影响,本文开展了高速切削碳纤维蜂窝实验,分析了切削过程中切削力的变化特征,获得了切削宽度和切削方向对切削力的影响规律。同时,观测了碳蜂窝典型表面缺陷形貌,分析了不同切削宽度和切削方向下表面缺陷的分布规律。进一步以蜂窝壁损伤面积占比作为表面质量的评价方法,定量研究了切削宽度和切削方向对于碳蜂窝表面质量的影响。实验结果表明：在碳纤维蜂窝复合材料加工过程中,减小切削宽度和改变切削方向可有效降低加工损伤。切削力随着切削宽度的增大呈现出增大的趋势;毛刺、撕裂、孔壁破损以及孔壁开胶等损伤现象也随着切削宽度的增大而增加。此外,碳纤维蜂窝复合材料的表面质量还与切削方向有关,相较于沿双层孔壁方向切削,当切削宽度分别为5、10及15 mm时,沿垂直于双层孔壁方向切削的损伤分别减小了22.5%、13.4%和8.7%。     

纤维缝合结构对夹芯结构复合材料力学性能的影响

通过RTM工艺成型了点阵增强夹芯结构复合材料,研究了纤维缝合结构对复合材料平压及侧压力学性能的影响,并探索了侧向压缩载荷下夹芯结构复合材料的破坏模式。结果表明,采用纤维缝合的方式可显著提高夹芯结构复合材料的力学性能。双向增强夹芯复合材料在长度和厚度方向上的侧压强度和模量相同,单向增强的侧压强度和模量表现出方向性,且长度方向上的模量明显高于宽度方向的。     

下穿原油管线隧道爆破振动响应研究

为了研究不同掏槽方式下的爆破振动能量分布及变化规律,以中俄原油管道二线工程呼玛河隧道穿越中俄原油管道一线隧道的爆破施工为依托,通过监测爆破振动数据,采用小波包等分析技术,分析典型爆破振动信号的频谱特性、能量分布和衰减规律,研究下穿斜交隧道开挖过程爆破振动作用下运营原油管线隧道的动力响应特性。结果表明:中俄原油管道一线隧道受地震波叠加的影响较小,主要受z方向的振动影响;采用直掏比斜掏对中俄原油管道一线隧道的影响更小;z方向的总能量和3个方向的能量之和随距离的衰减规律均可采用指数函数表示。     

深部本煤层水力割缝卸压抽采煤层气应力场数值模拟

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭，我国煤矿相继进入深部开采阶段。针对平顶山十矿深部煤层处在高地应力和高孔隙压力下，对水力割缝技术应用于深部本煤层抽采煤层气进行了数值模拟研究。分析了水力割缝破煤机理，建立了水力割缝卸压抽采深部煤层气平面应变有限元模型，得到了钻孔后和不同方向割缝后的应力场变化规律及其影响范围。钻孔后近孔地带应力平均下降66．6％，但在孔周区域产生应力集中区，应力降影响范围250—300mm。不同方向水力割缝后应力平均降低程度不同，与水平成40°割缝方向能达到卸压的理想效果，应力平均下降75．7％，应力降影响范围达3500mm。分析结果表明，水力割缝技术可达到使煤层钻孔地带卸压的目的，并且能够对煤与瓦斯突出的发生起到一定防治作用，可为深部本煤层卸压抽采煤层气选择最佳割缝方向提供理论指导。     

无塑性转变温度（NDTT）实质的探讨

通过１６Ｍｎ钢落锤试样在系列温度下的静载弯曲试验，发现其断裂行为与脆性堆焊焊道及热影响区的存在无关，用于做静态三点弯曲试验的落锤试样表面出与母材相同的冷脆转变特性。落锤试样的堆焊焊道相当于对试样引入一个动态缝。文中提出，ＮＤＴＴ实质是在支载条件下材料冷脆特征温度的反映，若对ＮＤＴＴ做为设计指标，则偏于安全。     

铲刃板压力淬火过程的数值模拟与变形分析

利用弹塑性有限元法数值模拟的基本原理,研究了铲刃板在冷却过程中的数值模拟与变形。以对流换热边界条件为基础,对不同冷却模式下铲刃板进行三维建模,对冷却过程中的温度和变形量进行数值模拟,对得到的温度时间曲线和各方向上的变形量进行对比分析。结果表明在相同冷却条件下,脉冲式压力淬火可以有效控制工件各个方向上的变形,在厚度方向上的变形控制最为显著。此分析结果为该类工件的压力淬火工艺制定及淬火冷却设备的设计提供了理论基础。