稳态双曲流场中液/液混合的粘性液滴哑铃分散模型

通过对稳态双曲流场中液／液混合体系分散相液滴所受分散作用力的分析，建立了粘性液滴的哑铃分散模型．趋于将两粘性液滴分开的分散作用力与粘度比、流场类型和强度、液滴半径、哑铃取向和尺寸有关．该模型解释了流场类型与分散作用的关系．流场类型对液滴的分散具有很大影响，在纯应变拉伸流场中分散作用力是简单剪切流场中的两倍，因而对于液滴的分散，拉伸流场较简单剪切流场更有效，这与以前的实验结论符合．当体系粘度比趋于无穷大时本模型转化为刚性哑铃分散模型     

热变形奥氏体静态再结晶行为的研究

本文利用双道次压缩的方法,在Gleeble1500热模拟实验机上研究了低碳钢SS400在变形间隔时间内奥氏体的软化行为,以便为制定合理的细化晶粒轧制工艺提供实验和理论基础.采用后插法计算了在不同真应变条件下的静态再结晶率.通过双道次压缩测试静态软化动力学实验的表明,实验钢变形后很容易发生静态软化.在真应变为0.4,0.2时,静态再结晶激活能分别是Qrec=189.3,179.2kJ/mol.     

焦炭与CO2和水蒸气气化后孔隙结构和高温抗压强度研究

通过焦炭气化反应装置和高温抗压强度测定装置,研究了焦炭与CO₂和水蒸气气化后孔隙结构变化规律及溶损率、温度和孔隙结构对焦炭高温抗压强度的影响。结果表明,与CO₂气化相比,水蒸气气化后焦炭平均孔径较小,比表面积和100 μm以下气孔数量增加,且整体高温抗压强度更高。焦炭气化后高温抗压强度随溶损率增加而降低,随温度升高而降低。温度为1 200 ℃时,随溶损率增加压缩过程焦炭承受压缩功(WOC_u)逐渐降低,水蒸气气化后的WOC_u高于CO₂条件,随溶损率增加焦炭压缩过程形变量呈降低趋势。在相同溶损率下,水蒸气气化后焦炭的孔隙结构对焦炭强度损害相对较小,抗变形能力更强。     

稀土对铝-铜合金准固态力学性能和热裂倾向性的影响

用自制的实验装置研究了富铈稀土、镧和钇加入量对Al-5％Cu合金凝固过程准固态强度、强度增长率、准固态区间、断裂应变、裂纹总长度及最大裂纹宽度的影响。结果表明:稀土能不同程度地降低合金的准固相线温度,缩小准固态区,使准固态强度增长率和准固态后期的强度提高,减小裂纹总长度和裂纹最大宽度,降低合金的热裂倾向性。分析表明,热裂倾向性降低主要是由于稀土的加入缩小了合金的准固态区间。     

CSP工艺条件下稀土对低碳结构钢热轧过程中再结晶行为的影响

为研究稀土在CSP连续轧制过程中对低碳结构钢再结晶行为影响,采用Gleeble-1500热模拟机,对加稀土和未加稀土的低碳结构钢进行了单道次、双道次热压缩实验,并且对加稀土和未加稀土的低碳结构钢进行CSP工艺的模拟,比较金相照片及真应力-应变曲线。实验结果表明:稀土提高了低碳结构钢的动态再结晶临界应变εD,在一定温度下降低静态软化率;并且在CSP热轧过程中采用加入稀土的方法,最终获得较未加稀土试样更为细小的晶粒组织。     

微观应变测定原理及应用

介绍了Ｘ射线测定多晶体材料微观应变的新方法。该方法依据多晶体衍射Ｘ射线服从振幅／强度叠加原理，认为微细晶粒和畸变晶粒对衍射强度的贡献是能够分离的；又根据布拉格方程，导出两者在衍射线角的位移上的关系，并进一步推出测定晶粒尺寸及微观应变的表达式，从而实现了多晶不完善材料晶粒以后尺寸及微观应变的直接测量。     

发泡三元乙丙橡胶在湿热盐雾老化环境下的力学性能研究

为评价发泡三元乙丙橡胶在高温高湿高盐雾环境下的服役情况,对材料进行海南万宁地区自然老化以及试验室加速老化(热空气、湿热、盐雾)试验.系统研究材料的交联密度、拉伸强度、断裂伸长率、压缩永久变形率等物理机械性能的变化规律.结果表明,相对于拉伸强度,压缩永久变形及断裂伸长率对环境影响具有更高的敏感性;在相同温度下,高湿度情况...     

热塑性聚氨酯微孔发泡材料的表观密度与其力学性能的关系

用高压CO2流体通过升温发泡法制备了一系列不同表观密度的热塑性聚氨酯(TPU)微孔发泡材料,探究了TPU发泡材料的表观密度与其力学性能的关系.微孔发泡材料的泡孔结构和表皮结构由扫描电子显微镜表征;不同表观密度材料的力学性能利用万能材料试验机和旋转流变仪表征.研究发现:TPU微孔发泡材料的表观密度主要是由材料皮层厚度占比和泡孔层密度决定的,皮层厚度占比越小和泡孔面积占有率越高,泡沫的表观密度越小;微孔发泡材料在线性应变区的压缩模量E与材料表观密度ρ的关系为:E∝ρ1.7,符合泡沫材料压缩模量与表观密度呈指数关系的基本结论;循环压缩实验中,随微孔发泡材料表观密度减小,损耗百分比增大,残余应变减小;流变实验中,微孔发泡材料的模量随表观密度变化没有明显的变化,阻尼因子tanδ随泡沫表观密度变化不呈单一的规律性.同时,阐明了微孔发泡材料的压缩模量E和损耗百分比随表观密度变化的机理.     

纳米离子材料中离子相互作用与流变性能调控

制备了2种离子相互作用强度不同的纳米离子材料(相对强度SiO_2-SIT-M2070SiO_2-SIT-Ethomeen).结果表明,分散相SiO_2在纳米离子材料中稳定存在,未出现聚集.纳米离子材料中外层低聚物的结晶受到抑制,且离子相互作用越强,结晶抑制作用越明显,对动态流变性质也有显著影响.在相同固含量条件下,纳米离子材料SiO_2-SIT-Ethomeen的动态剪切模量和黏度比SiO_2-SIT-M2070小1~3个数量级.在动态大应变剪切条件下,高固含量的SiO_2-SIT-M2070表现出软玻璃流变学特性;而SiO_2-SIT-Ethomeen体系表现出强应变过冲现象,并且随着固含量的升高,其动态模量和黏度出现极大值时所对应的应变值逐渐减小,而且应变过冲的程度逐渐变小.因此通过调节组分间离子相互作用可有效地调节纳米离子材料的流变特性.     

稀土重轨钢的静态再结晶研究

通过Gleeble-1500D型热模拟机对REⅡ稀土重轨钢进行应变速率为5 s-1、变形量均为25%的双道次热压缩模拟试验,分别测定820,850,880,1000℃下的真应力-真应变曲线,采用后插法计算奥氏体等温变形后道次间隙时间1～1200 s内的软化率,研究REⅡ稀土重轨钢的静态再结晶规律。结果显示:当变形温度为>1000℃时,REⅡ重轨钢完成静态再结晶弛豫时间<90 s;当变形温度<820℃时,静态再结晶很难进行,即使弛豫时间延长至1000 s,再结晶百分数也只有38.8%;当变形温度为850和880℃时,再结晶过程会出现析出现象,对抑制静态再结晶的进行有影响,导致软化率曲线上出现了平台。     

铝酸盐水泥对石膏基材料强度及耐水性的改善

石膏在水中的溶解度高,导致其使用范围受到限制.为了改善石膏基材料的耐水性,拟用铝酸盐水泥对其进行改性实验,分析铝酸盐水泥掺量对石膏基材料标准稠度用水量、强度、吸水率及软化系数的影响.结果表明,铝酸盐水泥掺量为25%时,石膏基材料的抗压强度和抗折强度均达到最高,分别为6.25 MPa和2.30 MPa,比不掺水泥者分别提高了69%和43.7%.铝酸盐水泥掺量为30%时,石膏基材料的软化系数最大可达0.60,比不掺水泥者提高了50%.铝酸盐水泥与石膏结合,形成具有水硬性的钙矾石(AFt),因此大幅度改善了石膏基材料的强度和耐水性.     

原位缩聚制备聚氨酯/碳纳米管复合泡沫材料

采用球磨方法制备了均匀分散的碳纳米管(CNTs)/聚丙二醇分散体系,解决了碳纳米管在高黏滞聚醚醇中的分散问题,进一步以水为发泡剂,采用两步的原位缩聚法制备了碳纳米管均匀分散的聚氨酯(PU)/碳纳米管复合泡沫材料.通过FTIR、SEM、压缩实验、亲水性实验等表征了材料的结构和性能.结果表明碳纳米管的加入使聚氨酯材料的压缩强度和保水率得到显著提高.     

多壁碳纳米管/氯丁橡胶复合材料的应变感知特性研究

通过多壁碳纳米管(MWCNT)共混改性氯丁橡胶(CR),得到了具有电阻-应变响应特性的复合材料。随着碳纳米管含量增加，材料的强度和刚度显著提升。MWCNT含量的导电渗流阈值为4.75 wt%,含量超过该值，MWCNT在橡胶基体内部形成隧穿导电网络，材料具有导电能力。静态和循环载荷下材料的电阻-应变响应测试分析表明，当MWCNT含量为8 wt%时，材料的电阻-应变响应灵敏系数GF>418,体现出良好的应变感知特性。随着MWCNT含量增加，GF值逐渐减小，同时电阻-应变响应的稳定性下降，并出现肩峰效应，证明过高的碳纳米管含量对导电网络随变形发生的破坏与重构产生不利影响。最终通过数字图像相关法(DIC)和电子遂穿效应理论模型，对上述电阻-应变响应机理进行了分析。     

聚苯基单醚喹噁啉薄膜的性能与物理老化

研究了物理老化对聚苯基单醚喹啉薄膜的结构与力学性能的影响 .用差示扫描量热计 (DSC)及正电子湮没寿命谱 (PALS)方法表征了两种不同物理老化条件试样的凝聚结构以及自由体积的差别 .结果表明 ,物理老化使聚苯基单醚喹啉薄膜玻璃化转变温度移向高温 ,在其末端出现热焓吸收峰 ,分子链堆砌紧密使自由体积减小 ,分子可动性降低 .用动态力学分析 (DMTA)以及静态拉伸性能测试等方法研究了两类试样的力学性能 ,结果表明 ,物理老化后 ,试样的动态储能模量稍有增加 ,力学损耗降低 .而静态拉伸实验的断裂应变降低 ,屈服应力增加 ,断裂能降低 ,试样在宏观上由韧性断裂变为明显的脆性断裂 .     

聚酰亚胺/二氧化硅纳米尺度复合材料的研究

通过正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）在聚酰胺酸（ＰＡＡ）的Ｎ，Ｎ’ 二甲基乙酰胺（ＤＭＡｃ），溶液中进行溶胶 凝胶反应，制备出不同二氧化硅含量的聚酰亚胺／二氧化硅（ＰＩ／ＳｉＯ２）复合薄膜材料．二氧化硅含量低于１０ｗｔ％的样品是透明浅黄色薄膜；二氧化硅含量高于１０ｗｔ％的样品是不透明棕黄色薄膜．利用红外光谱、扫描电镜、热失重分析、动态力学分析、热膨胀系数测试和应力 应变测试等方法研究了此类材料的结构与性能．结果表明，ＰＩ／ＳｉＯ２纳米复合材料具有较聚酰亚胺更高的热稳定性和更高的模量；线膨胀系数显著降低；拉伸强度和断裂伸长随二氧化硅含量而变化，分别在１０ｗｔ％和３０ｗｔ％附近出现最大值     

亚临界流体挤出法复合诱导EPDM废胶粉脱硫化及动态交联热塑性弹性体制备

在三元乙丙废胶粉(W-EPDM)与未硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中,采用注入亚临界流体和提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了亚临界流体品种(水,乙醇/水混合物,丙醇)、螺杆转速、脱硫促进剂品种(烷基酚多硫化物450、二烯丙基二硫醚)对脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量、门尼粘度、溶胶红外吸收光谱及脱硫共混物共混PP动态交联热塑性弹性体((DEPDM/EPDM)/PP)力学性能的影响,对动态交联热塑性弹性体材料的试样断面形貌也进行了SEM观察。实验结果表明:亚临界乙醇/水混合物(7/3)或亚临界丙醇条件对脱硫反应中S—S键的断裂具有较好的选择性,可引起废胶粉交联网络中S—S交联键断裂反应增加,而主链断裂反应下降,所得脱硫产物制备的动态交联热塑性弹性体材料中未熔融的凝胶颗粒尺寸较小,材料的力学性能明显增大;脱硫促进剂烷基酚多硫化物450具明显的促进脱硫反应的作用。在亚临界正丙醇的最佳挤出反应条件下(220℃,600rpm,促进剂450),所得脱硫共混物(DEPDM/EPDM)制备的动态交联热塑性弹性体材料(DEPDM/EPDM)/PP的拉伸强度和断裂伸长率分别达到17.1MPa和443%,其力学性能和断面形貌结构明显优于以传统罐式脱硫法所得的相应材料。     

三元聚合物共混体系的微观结构与力学性能模拟

建立一种构型模拟与力学性能模拟相结合的连续模拟方法研究了三元共混物(两种均聚物与一种共聚物)中交替共聚结构与嵌段共聚结构对力学性能的影响。通过蒙特卡罗模拟获得其构型,然后将该构型作为弹簧格子模型的数据输入,模拟三元共混体系的微观结构与力学性能。模拟结果表明:交替共聚物在体系中更倾向于在两种均聚物的界面处自我缠绕,而嵌段共聚物的两端分别渗透进与之相容的均聚物体相中;三元共混物的力学性能与其内部的两相界面结构相关;应变在交替共聚物体系中均匀分布,导致更多的断裂发生在体相中,交替共聚物体系比嵌段共聚物体系力学性能更强且更具韧性。这种连续模拟方法为研究材料组成与力学性能之间的关系提供了一种新方案。     

磁性纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法，在磁性Fe3O4表面包覆TiO2，制备了一种新型纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料．XRD，TEM对材料形态结构及包覆情况的分析，显示TiO2包覆在Fe3O4表面，形成平均尺寸为35～50nm的复合结构；UV-vis吸收曲线表明，复合材料对光的吸收出现红移，吸收强度增大；对染料废水光催化降解的模拟研究表明，该复合材料对活性艳红染料的脱色率达100％，是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂．     

基于FTIR和XRD法分析阜新长焰煤结构特征

为了研究阜新长焰煤的大分子结构,通过测定12个煤样品的工业分析和元素分析,选取最接近平均值的煤样CYM-9作为实验样品,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和单轴压缩实验对煤样进行研究,通过与抚顺长焰煤结构特征进行对比,进一步分析煤的微晶结构参数及其力学特性。研究结果表明:CYM-9煤样的基本结构特征参数芳氢率(farH)为0.47,氢碳原子比(H/C)为0.858,芳碳率(farC)为0.747,脂肪烃支链长度(CH3/CH2)为0.617。与抚顺长焰煤结构相比,其芳碳率较大,芳香核缩合程度较大,芳香结构单元排列秩序较规则;煤样XRD图谱具有002峰和100峰两条明显的峰,层间距(d002)为0.3816nm,层片堆砌高度(Lc)为1.2462nm,层片直径(La)为1.0136nm,芳香堆砌层数(N)为4.26;煤样的平均峰值强度为9.24MPa,达到峰值强度时平均应变值为23.58×10-3,平均弹性模量为405MPa。     

汽车用聚氨酯减振材料的结构与性能

利用扫描电镜(SEM)对减振材料的微孔结构进行了表征;用万能材料试验机(UMTM)、动态热机械分析仪(DMA)、旋转流变仪表征了减振材料在不同条件下的力学及减振性能.研究发现:不同聚氨酯减振材料进入非线性形变区域的压缩形变大小与微孔的面积占有率相关.我们认为聚氨酯泡沫减振材料在小压缩应变下应力的缓慢增加主要是由微孔的变形引起的,随着压缩应变进一步增加,微孔的变形接近极限,此时应力的快速增加主要由聚氨酯本体的力学性能决定.聚氨酯减振材料的损耗能随着压缩应变的增加而增加,减振性能好的材料具有较大的损耗能.聚氨酯减振材料的损耗角随着压缩频率的增加而略有增加,其影响减振材料在不同使用频率下的减振和产热性能.聚氨酯减振材料的损耗角随着温度的变化而发生变化,耐寒性和耐热性好的材料,损耗角随温度平缓变化的温度范围更宽.当减振材料受到一定的负载后,材料的损耗角降低.