关键词： 玻璃钢管道   地质沉降   复合材料   有限元  

摘要： 【目的】相比于常规金属管道,玻璃钢管道具有强度高、质量轻等优点,目前已逐渐在油气田站场集输领域投入应用。作为埋地管道面临的常见地质灾害,地质沉降对埋地玻璃钢管道的安全运行具有较大威胁,分析地质沉降作用下玻璃钢管道力学性能变化规律及其影响因素,有助于对保障其安全服役提供理论指导。【方法】采用有限元软件ABAQUS,考虑玻璃钢管道管材的多层非线性各向异性,建立埋地玻璃钢管道模型。基于Hashin失效准则研究不同缠绕角度、沉降量、土壤环境下玻璃钢管道基材与纤维压缩、拉伸初始化准则最大值的分布规律。【结果】在地质沉降作用下,基材的压缩、拉伸初始化准则最大值相应大于纤维的压缩、拉伸初始化准则最大值,基材破坏模式对管道整体性能的影响更大;不同铺层缠绕角度工况下,隔层角度为土30°时管道失效系数最低,更有利于管道安全服役;管道各项失效系数的峰值均位于沉降过渡区中部位置附近及过渡区与沉降区交界处;土壤环境的改变对管道中间层失效系数影响最大。【结论】利用ABAQUS复合铺层模块能够较好地模拟玻璃钢复合管材的特性,相关结果可为玻璃钢管道铺层缠绕选型与地质沉降工况管道安全情况分析提供理论依据。

关键词： PBSLA共聚酯   层状硅酸盐填料   阻隔性能  

摘要： 采用溶液共混的方法,利用有机改性蒙脱土(OMMT)和云母(Mica)层状硅酸盐无机填料对生物可降解聚(丁二酸丁二醇-共-左旋乳酸酯)(PBSLA)共聚酯进行复合改性,对PBSLA/层状硅酸盐复合材料的热学性能、结晶性能、阻隔性能和力学性能进行研究。结果表明:层状硅酸盐填料的质量分数低于4%时,其在共聚酯基体中分散性良好。无机填料充当异相成核剂的作用,在一定程度上改善了基体材料的结晶性能。力学性能方面,一定量的层状硅酸盐填料起增强作用。当OMMT和Mica的添加量分别为2%和3%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,较PBSLA可分别提升18.4%和34.4%。层状结构有效增加了气体分子的曲折路径,随着填料含量的增加,复合材料的水蒸气和氧气透过系数均呈现下降趋势。因此,层状硅酸盐填料的加入可以提高PBSLA基体材料的阻隔性能。

关键词： 建筑   装饰装修工程   木塑复合材料  

摘要： 在目前全球能源资源紧张的社会背景下,节能降耗已经成为各国发展中必须重视的一项任务。建筑行业能耗在社会总能耗中占比超过40%,可见,走环保节能的建材发展之路是必要的,只有积极探索新的建筑材料开发和应用,才能更好地满足节能和环保要求,实现建筑业的可持续发展。就目前我国建筑行业的环境污染以及资源短缺问题,要求在建筑业发展中不断提升对于新型复合材料的研发和应用水平。就木塑复合材料来看,这类建筑材料本身具有一定的环保节能优势,在建筑市场中应用推广速度比较快,涉及的应用领域也在不断增加。主要对建筑装饰装修中的木塑复合材料进行概述,研究这类复合材料的特点及应用价值,探索这类新型建筑材料的应用前景。

关键词： CFRP   粘贴面积率   加固混凝土   力学性能  

摘要： 为探究碳纤维复合材料(FRP)加固混凝土的各种力学性能,制备混凝土力学性能测试的试件,一种为圆柱体,作为抗压强度试件,另一种是棱柱体,作为抗弯强度与抗拉强度试件。试验中试件的抗压强度和抗弯强度参考测试普通水泥胶砂强度的方法来实施,试件抗拉强度采取直接拉伸法。结果表明,CFRP条带粘贴面积率为100%的试件1的峰值应变最大,达到0.398%;轴心抗压强度最大,达到126.5 MPa;单轴饱和抗压强度最大,达到105.3 MPa。碳纤维复合材料条带加固尺寸分别为100 mm×300 mm、100 mm×400 mm的试件D、E的抗弯强度最大。E的单轴抗拉强度最大,试件碳纤维复合材料加固混凝土加固效果卓越。

关键词： SiO_(2)气凝胶   酚醛树脂   红外光谱   平均孔径   隔热性能  

摘要： 为了拓展酚醛树脂的工程应用,采用SiO_(2)气凝胶添加相,使用直接混合的常压干燥法制备了不同比例SiO_(2)气凝胶/酚醛树脂复合材料,通过红外光谱、比表面积及孔径分析对该复合材料的隔热性能进行研究。结果表明:SiO_(2)气凝胶以填充酚醛树脂中大孔的方式与酚醛树脂聚合,形成更加密集的网络,导致酚醛树脂的平均孔径明显下降,使导热系数明显下降,当SiO_(2)气凝胶含量为1%时,复合材料的导热系数最小,达到0.3331W/(m·K),相比酚醛树脂的隔热性能提高了12.30%,隔热性能最优,为酚醛树脂在隔热应用中提供了理论支持。

关键词： 复合材料   油箱密封   维护口盖   密封胶帽   密封脂  

摘要： 基于目前复合材料整体油箱维修频繁,因油箱维护口盖密封硫化等原因导致油箱维护效率低问题,提出一种针对复合材料维护口盖的快速拆装的密封工艺方法,验证该工艺密封效果良好。同时,针对油箱密封过程中标准件墩头密封效果差、胶量不可控的问题,进行密封工艺改进,验证改进效果。

关键词： 水泥基复合材料   磁场定向   含砂率   定向时程   方向系数  

摘要： 为研究钢纤维水泥基复合材料中钢纤维定向分布规律,考虑定向时程和含砂率两种因素,基于团队自主研发的钢纤维定向设备,制作32个试件。在恒定磁场下,系统地开展了梯度定向时程与含砂率钢纤维定向试验,利用COMSOL有限元模拟定向试验磁场分布情况,通过CT-X射线扫描技术获取不同试件的截面图像,计算钢纤维的方向系数,讨论钢纤维受梯度定向时程与含砂率影响下的定向规律。研究结果表明:随着定向时程的增加,在相同含砂率条件下,钢纤维的方向系数在初始阶段迅速提升,然后逐渐减缓,最终趋于稳定;在相同定向时程下,含砂率过高或过低都会对钢纤维的定向效率产生不利影响,控制含砂率在40%左右时可以获得相对理想的钢纤维定向效果。

关键词： 粉末冶金   CrCoNi/AZ31   力学性能   压缩实验  

摘要： 采用机械球磨与放电等离子烧结相结合的方法,制备了CrCoNi颗粒质量分数分别为2.5 wt%、5 wt%和10 wt%的CrCoNi/AZ31复合材料试样。采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行表征,并对复合材料的纵截面进行X射线衍射仪(XRD)分析。还对CoCrNi/AZ31复合材料进行了力学性能测试,研究了复合材料的硬度,测试了不同温度和应变速率下的屈服极限。该实验涉及粉末冶金、材料表征和力学性能等方面知识,综合性强,有助于培养学生的科研思维及综合运用所学知识的能力。

关键词： 固体废弃物   骨架材料   复合材料   储热性能   力学性能  

摘要： 为推动“双碳”战略,促进工业固废兰炭灰的低成本消纳,开发新型绿色低碳复合材料,提出在已有的兰炭灰/硝酸钠复合相变储热材料基础上,利用兰炭灰进行碳捕捉。对固碳前、后兰炭灰及复合相变储热材料的性能进行研究。结果表明:兰炭灰碳捕集的最佳条件为气体组分20%CO_(2)/80%N_(2)、通气时间40 min、加热温度650℃;在最佳实验条件下,兰炭灰的固碳率达到29.27%,所制得的复合相变储热材料固碳兰炭灰/NaNO_(3)的最佳质量比为5:5,在100~380℃储热密度达到288.65 J/g,拥有更好的机械性能、热稳定性及化学相容性。固碳兰炭灰作为骨架材料制备复合相变储热材料具有较好的可行性,为工业固废兰炭灰的资源化利用和碳排放处理提供了新的途径。

关键词： 聚丁二酸丁二醇酯   热塑性淀粉   邻苯二甲酸氢铈   光-生物可降解复合材料  

摘要： 为研究聚丁二酸丁二醇酯(PBS)基复合材料的光-生物可降解性能,采用溶融热压法制备了光敏剂/TPS/PBS复合材料,研究了在光敏剂存在条件下TPS对复合材料的机械性能、热性能、光降解性能和生物降解性能的影响。实验结果表明,随着TPS含量的增加,降解速率越快,而复合材料的力学性能随之降低,且材料的结晶性能变化不明显。当TPS质量分数为30%且光敏剂质量分数为0.5%时,复合材料既能保持良好的力学性能,又能表现出良好的降解性能。