高性能纤维束纤维尺度横向压缩数值模拟

为深入研究高性能纤维束纤维尺度横向压缩过程及变形机制,基于ANSYS有限元数值分析平台,采用APDL编程语言,在纤维尺度建立了高性能纤维束具有统计意义的三维数值生长模型。该模型考虑了纤维束内部纤维的随机分布与偏转及纤维之间在三维空间不产生相互贯穿的物理特性。利用数值模拟方法研究了纤维束在横向压缩时的变形情况,不仅获得了与纤维束压缩实验一致的非线性变形过程,而且得到了压力与纤维体积含量的定量关系,与经典的理论预测进行对比,获得了较好的支持。     

聚氨酯系中空纤维膜压力响应行为研究

研究了熔融纺丝法聚氨酯(PU)系中空纤维膜的压力响应性.结合σ-λ曲线,采用二参数Mooney-Rivlin模型对后拉伸8倍中空纤维膜的压力响应性进行了有限元模拟.结果表明,所得模型在透膜压力低于0.1MPa时与实测数据吻合较好,而高于0.1MPa时与实测数据出现较大差异.分析结果表明,当透膜压力高于0.1MPa时,中空纤维膜在压力响应过程中在微孔孔径发生改变的同时孔数量也发生了变化.     

高强度聚氯乙烯中空纤维膜的制备及其性能

针对溶液相转化法制备的聚氯乙烯(PVC)膜存在强度及通透性能难以同步提高的问题,以MT-I型复合粉为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯为稀释剂,采用螺杆挤出法制备了PVC中空纤维膜,研究了拉伸和萃取过程对纤维膜形貌及结构的影响,并通过水通量、碳素墨水截留率及拉伸强力测试分析了纤维膜的分离性能和力学性能。结果表明:随着拉伸倍数的增加,PVC中空纤维膜的断裂强度增大,断裂伸长率减小;经乙醇萃取后纤维膜表面出现了更多微孔,纤维膜的通透性能提高;当拉伸倍数为3时,纤维膜具有较高通透性和较好的力学性能,水通量为798 L/(m²·h),拉伸断裂强度为17.7 MPa,断裂伸长率为70.67%。     

温轧工艺对6061铸轧板材显微组织和力学性能影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及万能拉伸机等研究了不同温轧温度及累积压下率对双辊铸轧6061铝合金板材组织性能的影响。结果表明,6061铝合金铸轧板组织主要由耐热相Al0.7Fe3Si0.3、Al9Fe0.84Mn2.16Si及少量强化相Mg2Si组成。合金中第二相随温轧道次递增逐渐由网格状、片状转变为沿轧制方向的线条状,最终变为细小的颗粒状。温轧后,有新的析出相Al0.5Fe3Si0.5产生,且Mg2Si相的数量增多。6061铝合金铸轧板较为适宜的温轧工艺为:370℃轧制+80%累积压下率,此时铸轧板热处理后的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别88.48 MPa,318.76 MPa和20.53%。     

聚氯乙烯/无机粒子复合膜的结构与性能

通过在聚氯乙烯(PVC)铸膜液中引入无机粒子二氧化硅,利用湿法相转化法成膜机理,制得一系列不同粒子含量的PVC/SiO2复合膜。对PVC/SiO2复合膜的形貌进行观察,分析和讨论了无机粒子SiO2含量对PVC/SiO2复合膜产生界面微孔的作用以及添加聚乙二醇(PEG)后PVC/SiO2复合膜性能的变化。结果表明,添加一定含量的二氧化硅可在PVC/SiO2复合膜中产生较明显的界面微孔结构,有效增强PVC/SiO2复合膜的通透性及力学性能,而PEG添加则有利于PVC/SiO2复合膜中界面微孔之间的贯通。     

二氧化硅填充聚氯乙烯杂化膜研究

在聚氯乙烯(PVC)纺丝液中适度加入二氧化硅(SiO2)无机粒子,以溶液相转化法制得PVG-SiO2杂化纤维膜.观察纤维膜的形貌,分析讨论SiO2含量和喷丝头拉伸比,对于产生界面微孔的作用及其与膜结构和性能的关系.结果表明,适量SiO2的加入,既可提高PVC纺丝液的稳定性,又使纤维膜产生界面微孔;在喷丝头拉伸比为2:1,SiO2含量为45%时,纤维膜中可产生较为明显的界面微孔结构,从而有效地提高其通透性.     

无异氰酸酯氟碳树脂的制备

对氟碳树脂和氨基甲酸甲酯的酯交换反应进行了研究,合成了带有氨基甲酸酯链段的氟碳树脂,为下步制备非异氰酸酯氟碳涂料奠定基础。产物利用核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱进行表征。结果表明,氟碳树脂中的羟基已经和氨基甲酸甲酯中的氨酯键发生了反应,生成了接枝在氟碳侧链的氨基甲酸酯链段的氟碳树脂。并对实验条件进行单因素考察得到在最佳反应条件:反应物氟碳树脂和氨基甲酸甲酯质量比64∶1,催化剂氢氧化钠用量6%(质量分数),反应温度170℃,反应时间4 h,接枝率可以达到44. 8%。     

PVC/PAN共混膜的制备与性能

采用溶液相转化法制备了聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯腈(PAN)共混膜,研究了(PVC)/(PAN)共混体系的相容性,并通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对PAN水解前后共混膜结构、形貌和性能进行了表征与分析。结果表明,(PVC)/(PAN)为部分相容体系,在成膜过程中产生明显界面微孔结构;共混膜中的PAN发生水解后,生成大量酰胺、羧酸、羧酸盐等亲水基团,改善了共混膜的亲水性(膜的水接触角从87.48°降低到65.12°),提高了共混膜的通透性(膜的纯水通量从84.17 L/(m2.h)升高到343.7 L/(m2.h))。