超弹性本构模型对UHMWPE的适用性

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是高分子聚合物的一种,在使用过程中既有弹性的一面,也有非弹性的一面.以弹性为基础,从线性和非线性角度出发,通过单轴拉伸实验获得UHMWPE的力学性能曲线,对比实验曲线和本构模型拟合曲线,讨论了Ogden超弹性模型对UHMWPE力学性能拟合的适用性.结果表明Ogden超弹性本构模型可以很好...     

UHMWPE冻胶纤维超倍拉伸性能研究

超倍拉伸是制备高强高模聚乙烯纤维的有效途径。研究了萃取、干燥工艺及拉伸速度、浸度等对超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维拉伸性能的影响。结果表明：聚乙烯冻股纤维最大拉伸倍数随萃取除油率的增加而增加；纤维萃取后干燥时有一最佳干燥温度，为25℃左右；随冻胶纤维萃取干燥收缩率的增大，纤维结晶度增加，拉伸性能变差；聚乙烯纤维的拉伸速度不能太高，拉伸温度存在一最佳范围。     

UHMWPE冻胶纤维萃取干燥方式的选择

萃取干燥工艺被认为是提高UHMWPE冻胶纤维拉伸性能的良好途径，而萃取干燥方式的选择是提高萃取干燥效果的技术关键。本文探讨并确定了 最佳的萃取干燥方式，结果表明萃取干燥的最佳方式是：先超声多次萃取，再适温张紧干燥。     

新形式超弹性形状记忆合金线材力学性能试验研究

超弹性是形状记忆合金(SMA)的重要特性之一.鉴于钢绞线在力学性能上的优势,提出一种新形式的SMA线材--SMA绞线,其目的在于将其埋设到土木工程领域的混凝土构件中.通过试验,主要研究了应变幅值和加卸载循环次数对普通圆截面SMA丝材和SMA绞线的应力诱发马氏体相变应力、残余应变、最大相变应变和耗能能力的影响.研究结果表明,SMA绞线比SMA丝具有更好的力学性能.建议在工程应用中将SMA的线材形式作为一项影响其超弹性力学性能的因素.     

超弹性NiTi丝力学性能试验研究

本文对NiTi形状记忆合金丝的超弹性性能进行了试验研究,验证其用于被动控制装置的可行性。研究了常温下加载速率、应变幅值、循环次数等加载工况对形状记忆合金的相变应力、耗能能力、变形模量、等效阻尼比及残余应变等力学性能参数的影响规律。试验分析结果表明,NiTi丝具有良好的耗能性能、较大的可恢复变形,是制作被动阻尼器装置的良好材料。为进一步开发新型SMA被动阻尼器奠定了基础。     

含粗骨料超高性能混凝土力学性能研究

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料用量大,前期成本高等问题,通过在UHPC体系中掺入粗骨料,用河砂代替石英砂,成功制备了具有优异力学性能的含粗骨料UHPC,并通过试验研究了粗骨料掺量以及钢纤维几何参数对含粗骨料UHPC力学性能的影响.结果表明:随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m3),UHPC抗压强度先增加后下降,静力受压弹性模量几乎呈线性增加;粗骨料掺量为0~400kg/m3时,UHPC抗弯拉强度和初裂强度变化较小,粗骨料掺量为400~800kg/m3时,UHPC抗弯拉强度和初裂强度明显下降;随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m3),UHPC弯拉荷载-挠度曲线变化明显,弯曲韧性明显下降,但均存在应变硬化过程;随着钢纤维长度增加,UHPC的抗压强度、抗弯拉强度以及弯曲韧性均增加,但是静力受压弹性模量和初裂强度变化较小.     

UHMWPE/PA6尼龙合金材料的研究

本文针对国内外有关尼龙合金的发展及研究讨论了马来酸酐(MAH)熔融接枝超高分子量聚乙烯(UHMWPE)过程中研究接枝物对PA6/UHMWPE合金的增容作用PA6/UHMWPE的配比为90:8、增容剂UHMWPE-g-MAH用量为15份时,PA6/UHMWPE合金的冲击韧性及综合性能有所改善。     

UHMWPE纤维的低温等离子体/丙烯酰胺接枝改性

运用低温等离子体对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行处理后,浸润能力提高了3.75倍.继而在纤维表面接枝丙烯酰胺单体,得出接枝的最佳工艺是:在40℃的1.0mol/L的丙烯酰胺水溶液中加热1.5h.结果表明:处理后的纤维基本上维持高拉伸性能和整体形貌,在纤维长链表面引入了酰胺基极性基团,增大了纤维与其他基质材料之间的化学键合能力和咬合能力,提高了纤维的表面性能.     

氧化石墨烯对超高性能混凝土力学性能的影响研究

通过掺入氧化石墨烯对UHPC进行增强,研究了蒸汽养护与标准养护下GO-UHPC的力学性能.研究表明:掺入氧化石墨烯会降低UHPC的工作性能,在两种养护制度下均能提高强度;掺入0.02％氧化石墨烯UHPC抗压强度与抗折强度提升幅度最为明显,为GO-UHPC的发展及可能工程应用进行了探索.     

均匀设计在UHMWPE纺丝拉伸工艺优化中的应用

以UHMWPE干法初生丝为原料进行三级连续热拉伸。参考均匀设计研究了拉伸过程中的各级温度、拉伸比、进丝速度共7个影响因素对产品丝的强度影响,利用二次多项式逐步回归优化了工艺条件,并用留一法计算PRESS对模型的预报功能进行验证。工艺优化后的纤维平均强度可达33.47cN/dtex,达到了优化的目的。     

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶纤维串晶结构形成机理的研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在凝胶纺丝工艺条件下超分子结构的形成及其机理是目前正在研究的热门课题。本文借助扫描电子显微镜(SEM)、广角 X 射线衍射(WAXD)、小角 X 射线(SAXS)和透射电子显微镜(TEM)等手段初步研究和探讨了 UHMWPE 凝胶丝在超拉伸过程中超分子结构的形成过程及机理,发现拉伸后纤维具有明显的串晶结构并有部分向连续结晶体结构转化,而且认为这一超分子特征结构是纤维取得高性能的内在结构原因。     

超高分子量聚乙烯微孔材料成型工艺研究

以超高分子量聚乙烯为聚合物基体材料,以氯化钠为无机填充物,压制成型为片材,然后溶解填充材料,制备微孔材料,并表征了微孔材料的性能。通过实验研究了氯化钠添加量和粒度对微孔形成的影响,获得最佳工艺参数:使用最佳填充量50%的100目的NaCl,制备的微孔片材的水通量为20g/min,平均孔径约130μm。     

基于UHMWPE/nano-ZnO复合材料摩擦特性的正交试验及回归分析

用热压成型法制备了纳米ZnO填充超高分子量聚乙烯（UHMwPE）复合材料，用销-盘式摩擦磨损试验机测定了复合材料的摩擦学性能，采用四水平正交表设计试验，运用多元线性回归方法处理试验数据，分别得到了复合材料的摩擦系数和磨损率与载荷、纳米粒子含量和相对滑动线速度3个试验因素间的回归方程。结果表明，载荷对复合材料摩擦系数的影响最大，纳米粒子含量和相对滑动线速度的影响相对较小。复合材料摩擦系数随着载荷的增加而减小；试验因素对磨损率的影响程度由大到小依次为相对滑动线速度、载荷和纳米粒子含量，复合材料磨损率随着相对滑动线速度和载荷的增加而增大，随着纳米粒子含量的增加而减小。     

软质UHMWPVC／LMWPVC共混体系的力学性能和流变性能研究

采用增塑ＵＨＭＷＰＶＣ与ＬＭＷＰＶＣ共混的新方法，在ＵＨＭＷＰＶＣ树脂力学性能下降较少的前提下，大大改善其加工流动性能．同时，在ＵＨＭＷＰＶＣ中加入ＬＭＷＰＶＣ，又可减少增塑剂用量，降低制品成本．系统地研究了ＬＭＷＰＶＣ及增塑剂用量对ＵＨＭＷＰＶＣ／ＬＭＷＰＶＣ共混体系力学性能的影响规律，研究了剪切速率、温度、ＬＭＷＰＶＣ及增塑剂用量对体系流变性能的影响规律．发现了不少新现象，得出的一些结论具有一定理论和实用价值．     

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶丝在超拉伸过程中结构变化的表征

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的初生凝胶电丝在超倍拉伸(简称为超拉伸)过程中其结构和性能要发生一系列变化。描述和表征这一过程可采用多种途径和多项指标。本文在用传统表征方法相比较的基础上提出了可用小角 X 射线散射(SAXS)强度来衡量纤维中的缺陷度,而缺陷度能很好地表征纤维在整个拉伸过程中力学性能的变化规律。本文的结论同时亦适用于其它高性能纤维品种,如 PVA 凝胶纤维等。     

纳米SiO2填充UHMWPE/PTFE/纳米MMT复合材料的摩擦磨损行为

通过热压成型工艺制备纳米SiO2和纳米蒙脱土(MMT)及聚四氟乙烯(PTFE)复合填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察复合材料在干摩擦条件下与45#钢配副时的摩擦磨损行为,用扫描电子显微镜观察复合材料的磨损表面形貌.结果表明:当PTFE和MMT的填充质量分数均保持6%,填充质量分...