关键词： 复合成型   自增强   皮芯结构   性能预测  

摘要： 文中采用复合注射成型技术,通过调整成型参数,制备了具有不同结构的自增强聚合物复合材料(IMSR-SRCs parts),并对其微观形貌进行了观察。结果表明,半开式IMSR-SRCs制件的拉伸强度与封闭式常规制件相比平均提高了16.89%,且两者的拉伸性能均优于IMSR-SRCs制件,最大提高了14.42%。IMSR-SRCs制件呈现双“皮芯”结构,皮层面积占比高于常规制件,半开式比封闭式IMSR-SRCs制件高5.48%。拉伸性能与皮肤面积的面积比正相关。在偏光显微镜融合位置的表层结构上通过扫描电镜观察到‘shish-kebab’结构。广角X射线衍射分析结果表明,2种IMSR-SRCs制件的结晶度没有显着差异,均低于常规制件,最大减量为19.32%,拉伸性能与结晶度的变化呈负相关。2种结构的分子取向均高于常规制件,半开式IMSR-SRCs具有更高的取向,最大提升34.11%。分子取向与IMSR-SRCs制件的拉伸性能呈正相关。通过响应面法,得知分子取向是影响IMSR-SRCs制件性能的决定性因素。此外,通过最小二乘法最小化程序,建立了成型参数、微观形貌和力学性能之间的无量纲方程,初步实现了基于成型参数对IMSR-SRCs制件力学性能的预测。

关键词： 聚甲醛纤维   聚乙烯醇纤维   抗压强度   比吸收能量   工程参数  

摘要： 纤维增强水泥基复合材料是一类重要的工程材料。为改善水泥材料的力学性能,采用不同规格聚甲醛(POM)纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维对其进行增强增韧。研究不同工程参数下PVA纤维和POM纤维增强水泥基复合材料的抗压性能。涉及的工程参数包括纤维长度、纤维直径、纤维质量分数以及纤维混杂方式等四个方面。结果表明:POM纤维和PVA纤维对水泥有明显的增强增韧效果,可分别将水泥基材料的抗压强度提高28.69%和24.54%;优化出最佳纤维规格及纤维质量分数后,将两种纤维按照不同方式进行混配,制得混杂纤维增强水泥基材料,发现两类纤维混杂可进一步提高水泥基材料的抗压强度和比吸收能量;混杂纤维增强水泥基材料的抗压强度可较纯水泥增加52.43%,POM纤维和PVA纤维可以起到显著的协同增强作用。

关键词： 道路工程   废机油   二氧化硅   再生沥青   流变性能   二次老化   组成成分  

摘要： 针对现有废机油(WEO)再生沥青易发生二次老化作用的问题,研究利用抗老化性能优异的纳米二氧化硅SiO_(2)与WEO复合制备再生沥青,以提高WEO再生沥青的抗二次老化性能。基于三大指标、动态剪切流变、弯曲梁流变和组分组成试验探究了不同WEO和SiO_(2)掺量下再生沥青性能恢复效果和抗二次老化性能,并分析了WEO/SiO_(2)复合再生沥青的组成成分变化。结果表明:SiO_(2)的掺入会使WEO再生沥青的针入度、延度和蠕变速率m值减小,而软化点、车辙因子G^(*)/sinδ和劲度模量S值增大,即高温性能得到改善,但低温抗裂性能降低。PAV老化后,WEO/SiO_(2)复合再生沥青的S值增大82.27%,m值减小49.21%,变化幅度远小于70#基质沥青和WEO再生沥青,其抗二次老化性能得到有效改善。组分分析试验结果表明添加WEO/SiO_(2)可有效调和老化沥青组成成分浓度,使其饱和分和芳香分含量增大,而沥青质和胶质含量减少,但浓度变化较WEO小。WEO/SiO_(2)复合再生剂可有效恢复老化沥青的高、低性能,提高WEO再生沥青的抗二次老化性能,WEO/SiO_(2)复合再生沥青中WEO最佳掺量由WEO再生沥青的12%增大至14%,SiO_(2)最佳掺量为2%。

关键词： 脂环族环氧树脂   环氧大豆油   二氧化硅   电绝缘性   憎水性  

摘要： 脂环族环氧树脂(CEP)具有优异的绝缘、耐候和力学性能,若能有效改善其韧性及憎水性,则有望替代硅橡胶复合绝缘子,解决其遭受风沙侵蚀、鸟啄和踩踏损伤等问题,从而保证输电线路的稳定运行。本研究利用环氧大豆油(ESO)作为改性剂,并通过掺杂纳米SiO_(2)填料,成功制备了环氧大豆油增韧改性的脂环族环氧树脂纳米复合材料(SiO_(2)/ESO-CE)。对复合材料的化学结构、力学性能、耐热性、憎水性及电绝缘性能进行了表征与分析。研究结果表明,SiO_(2)/ESO-CE兼具良好的力学性能、憎水性及电绝缘性。当ESO添加量为20 phr时,ESO与SiO_(2)的协同作用达到最佳,复合材料拉伸强度和水接触角达到67.37 MPa和92.66°,分别提升了32.42%和22.29%。同时复合材料交流击穿强度高达30.91 kV/mm,较纯CE提升了59.08%,且体积电阻率均大于10^(14)Ω·cm。

关键词： 智能办公   皮革复合材料   环境适应性   功能适变性   人体工程学  

摘要： 文章基于智能办公场景的动态化、集成化与人性化需求,结合材料科学、人体工程学及智能技术,系统研究了多功能皮革复合材料的物理、化学及感官性能的适变规律。研究发现,该材料在智能家具及设备表面应用中展现出显著的适应性优势,如环境交互、功能可升级性及人体工程学支撑,但仍面临与新兴技术融合难度高、成本控制等挑战。基于此,提出通过模块化设计及绿色制备工艺提升材料适变性的应用策略,为构建高效、舒适、可持续的智能办公环境提供理论支持。

关键词： 再生混凝土   再生骨料   纳米SiO_(2)   钢纤维   破坏形态   力学性能   弯曲韧性  

摘要： 为提高再生混凝土的力学性能,通过掺入纳米SiO_(2)与钢纤维对其进行改性。以再生骨料取代率、纳米SiO_(2)及钢纤维掺量为控制参数,利用力学性能试验,分析了不同参数对再生混凝土破坏形态、力学性能、弯曲韧性的影响。结果表明,掺入钢纤维有利于改善再生混凝土力学性能,尤其能明显提高混凝土的劈裂抗拉强度及抗折强度。掺入纳米SiO_(2)可使再生混凝土力学性能均有所提高,同时可改善钢纤维再生混凝土延性。与单一掺入钢纤维或纳米SiO_(2)相比,复合掺入纳米SiO_(2)与钢纤维对再生混凝土各项力学性能的提升效果更显著,最佳的纳米SiO_(2)与钢纤维掺量分别为1%、1.5%。掺入纳米SiO_(2)可提高钢纤维再生混凝土的弯曲韧性,复合掺入纳米SiO_(2)与钢纤维对混凝土弯曲韧性的提升效果要优于单独掺入纳米SiO_(2)或钢纤维。建议采用JG/T 472—2015《钢纤维混凝土》标准评价纳米SiO_(2)与钢纤维增强再生混凝土的弯曲韧性。

关键词： 渗透率   剪切变形   预测模型   正交各向异性纤维   椭圆张量叠加   复合材料  

摘要： 渗透率是纤维复合材料成型过程中的关键参数,由纤维结构决定。对于具有一定曲率的构件,纤维剪切变形难以避免,从而导致纤维结构改变,影响渗透率。为研究剪切变形下的纤维面内渗透率变化规律,建立渗透率主值和方向的预测模型,采用二维径向流动实验对编织纤维布和无屈曲纤维布进行渗透率测试;通过椭圆张量叠加和Kozeny-Carman方程分别提取纤维重定向和纤维体积分数作为渗透率的主要影响因素,并对其进行量化,建立渗透率预测模型;将理论模型与实验数据及多组文献数据结合,进一步简化了模型参数,得到了可广泛适用于二维正交各向异性机织纤维布和无屈曲纤维布的面内渗透率预测模型。

关键词： SiC_(p)增强铝基复合材料   微弧氧化   封孔处理   耐蚀性  

摘要： 对SiC_(p)增强铝基复合材料进行微弧氧化和封孔处理,对膜层的厚度、粗糙度、表面微观形貌、相组成和耐盐雾腐蚀性能进行检测分析,研究了电参数和封闭处理对微弧氧化膜层微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)相组成,当膜层厚度为30~40μm时,粗糙度可以控制在2.12μm以下。粗糙度最佳的电参数为频率1000 Hz、占空比30%、电流密度1 A/dm^(2)。封孔处理可以大幅提高SiC_(p)增强铝基复合材料微弧氧化膜层的耐蚀性。

关键词： 相变材料   纤维增强聚合物   相变储能   热性能   力学性能  

摘要： 制备由水泥-聚乙二醇相变材料(PCM)和玻璃纤维增强聚合物(GF)组成的复合材料PCM-GF,研究其热性能和力学性能。差示扫描量热测试及热导率测试结果表明,当GF质量从0 g提高至800 g时,PCM-GF的比熔化焓和比结晶焓分别从178.85、179.61J/g降低至52.87、53.11J/g,其热导率从0.13W/(m·K)提高至1.85 W/(m·K),说明PCM-GF的相变比焓与复合材料中GF的质量占比呈线性反比,GF的加入提高了PCM-GF复合材料增强层压板的热导率。GF的加入提高了PCM-GF复合材料的力学性能。制备的PCM-GF复合材料可作为一种节能、室内温度调节的屋面建筑材料。

关键词： 对位芳纶   聚氨酯   改性环氧树脂   拉伸性能  

摘要： 文章以硬段甲苯二异氰酸酯和软段聚丙二醇为原料制备聚氨酯预聚体,将不同物质的量之比的预聚体与环氧树脂E-51中的羟基反应生成聚氨酯-g-环氧树脂,固化后形成互穿网络结构,并用于制备对位芳纶纤维增强聚氨酯改性环氧树脂复合材料。红外光谱测试结果表明,环氧体系固化充分且含聚氨酯接枝侧链;利用同步热分析仪对改性环氧固化物进行热性能分析,结果表明,随着环氧含量增加,固化物热稳定性逐渐提高,固化物的微观形貌表征环氧树脂与聚氨酯形成了微相分离结构;对位芳纶纤维增强树脂基复合材料的拉伸测试结果表明,20.00%聚氨酯改性环氧树脂复合材料的拉伸性能最佳,为263.8 MPa。