有机硅参与的聚电解质的合成及性能研究

以带磺酸根离子单体，丙烯酸酯单体，丙烯酸与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（MAPS）进行紫外光引发溶液聚合，研制出一种可粘在聚二甲基硅氧烷橡胶上的聚电解质。并就各个单体用量对聚合物粘接性能，离子交换当量，柔韧性等的影响进行了探讨。结果表明：采用4－乙烯基苯磺酸钠，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸和甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷在紫外光引发下聚合1h，常温固化可得到满足要求的聚电解质。     

用锥状厚压电片换能器的测量

在工业无损评价(NDE)及医学超声成像中,为提高纵向分辨率,希望超声换能器具有窄脉冲宽频带的特性,为此,有人用高阻抗、高衰减材料做为压电晶体的背衬,用作匹配吸收体。也有人采用厚的压电晶体制做换能器,利用其远离共振频率的非谐振状态工作,但上述方法存在一些不足,如换能器径向模的振动,粘接层的影响等。作者提出了一解决问题的方法,即厚片锥状压电换能器,其工作在非共振状态,同时作用面积小。     

聚合物共混体系脆韧转变的逾渗阈值及其与分散度的关系

本文研究了聚合物共混体系脆韧转变的逾渗阈值及其影响因素。首次计算出共混体系的逾渗阈值φ_(sc)(等价于脆韧转变逾渗阈值)及临界基体层厚度Tc,并给出了φsc与分散相粒子分散度σg的关系式。此外,还首次得到了共混体系的冲击韧性(S_1)与应力体积分数(φs)的主曲线,并讨论了一个新的参数φso(上限应力体积分数)。研究结果表明:φsc不仅与粒径的分散度有关,而且还与基体、分散相间的界面粘接密切相关。     

钛合金和碳纤维的粘接技术

简述了某空间遥感相机中碳纤维桁架杆与钛合金接头的粘接工艺,通过对粘接剂的选择、粘接表面处理、胶层厚度等粘接强度影响的分析和破坏性力学试验表明,J133胶粘剂适用于钛合金和碳纤维材料的粘接;适当提高粘接表面的粗糙度、用化学法对粘接表面进行处理均可提高粘接强度;对该例的套接形式胶层厚度控制在0.15mm—0.2mm可保证得到好的力学性能和粘接质量。     

循环温度疲劳作用下粘接界面损伤的非线性超声评价

材料损伤以及性能退化与超声波的非线性效应密切相关.为研究循环温度疲劳作用下粘接界面的损伤情况,本文采用超声波透射法,研究了6061型铝合金/改性丙烯酸酯胶粘接界面的声学非线性系数随高温、低温循环次数的变化情况.结果表明,在高温循环疲劳作用的初始阶段,试件的非线性系数变化不明显,但随着高温循环次数的不断增加,非线性系数随循环次数的变化十分明显;对于低温循环疲劳作用的初始阶段,试件的非线性系数迅速增大,随着循环次数的增加,其值增速减缓.在低温循环疲劳寿命的后期,试件的非线性系数随循环次数的增加而继续增大.进一步的讨论结果表明,胶层三阶弹性常数的变化是造成高温循环疲劳时非线性系数变化的主要原因,而对于低温循环疲劳,粘接界面拉伸刚度的变化是引起非线性系数变化的主要原因.     

粘接多胞管三点弯曲实验与数值研究

基于实验和数值模拟方法,本文研究了一种易制备粘接多胞薄壁结构的弯曲性能,分析了粘接多胞管在横向三点弯曲加载下的变形和能量吸收性能。三点弯曲准静态实验表明：由于粘接的作用,通常情况下粘接多胞管的能量吸收性能高于其基本构成单胞管能量吸收的总和,但在某些情况下粘接可以带来70%的性能提升。借助于LSDYNA,我们计算模拟了三点弯曲实验,计算得到的粘接多胞管变形模式和力-位移曲线与实验结果吻合良好。此外,采用计算模拟方法,我还对三种不同接触条件下的结构响应进行了对比分析,结果表明：如果未出现明显的粘接脱开,则粘接多胞管的吸能特性与完整的多胞结构相当,否则其能量吸收性能会被严重削弱。     

树脂基复合材料粘接的优化设计

本文在试验数据和理论分析的基础上,提出树脂基复合材料单搭接的优化设计的原则,胶粘剂的选择、被粘物的设计,粘接长度的选择、胶层厚度的选择等.认为通过优化设计可以提高粘接强度,减轻产品的重量,提高其质量.     

粘接界面特性的超声检测与评价

粘接界面特性的超声检测与评价既是物理学的前沿问题,又是经济建设和国防安全亟需解决的应用问题。高波阻介质下多层低波阻介质界面脱粘检测、滑移界面检测和粘接强度定量评价是粘接质量检测中遇到的三大难题。本文综述了课题组十余年来在攻坚三大难题方面的研究工作：建立了共振匹配理论,发明了六项关键技术并实现了技术集成,研制出全新概念的超声检测设备,解决了第一个难题;成功研制出横波直探头,用纵横波综合判断方法解决了第二个难题;对第三个难题,建立了粘接界面非线性弹簧模型,为利用非线性声学参量评价粘接界面奠定了理论基础,并探索性地利用统计性方法对粘接强度进行了预测,取得较好效果。     

奇异性法预测粘接厚度对单搭粘接接头失效的影响

通过应力奇异性模型预测了铝5052-铝5052单搭粘接接头初始失效位置的受力情况.与Bogy理论公式相比,应力奇异性有限元模型不但可以很好的确定奇异应力场的形状(应力奇异性指数),且还可以确定奇异应力场的大小(应力强度因子),实现了对单搭粘接接头强度的准确分析和预测.研究结果表明:粘接剂厚度的变化不会影响奇异点应力奇异性指数,但会影响该处应力强度因子,应力强度因子随着粘接剂厚度的增加而增大,应力强度因子越大,粘接界面强度越低,该变化趋势与试验结果相吻合.     

直接氟化表面改性技术研究进展

直接氟化是直接用氟气作为氟化试剂对高聚物进行表面改性的新方法。其在聚合表面形成纳米级的氟化层,使得聚合物在其本体力学性能不受影响的情况下阻隔性、表面可粘接性等性能得到明显提高,并得到实际应用。同时直接氟化还可用于对碳纳米管、石墨以及分离膜等进行表面氟化改性,可提高其在溶剂中的分散性,电性能和选择分离性。该方法具备成本低,不需要催化剂,改性效果显著和工艺简单等优点。本文主要对直接氟化改性技术的发展、应用、直接氟化基本原理以及相关研究进展进行了综述。