单轴压缩下透明类岩石损伤演化特征研究

为研究岩石变形破坏模式及内部裂纹扩展过程,采用环氧树脂、固化剂、熔融石英砂与玻璃砂制备非均质、各向异性的新型透明类岩石,通过室内单轴压缩试验及颗粒流(PFC2D)数值模拟,分析了其破坏模式及裂纹演化过程。室内试验中,透明类岩石峰值强度在砂岩强度范围内的破坏模式与砂岩相似,呈现劈裂剪切混合破坏,裂纹发育大多以层理面为起始点;对比PFC2D数值模拟与室内试验,两者应力-应变曲线相似,最终破坏模式及过程基本一致;将透明类岩石的PFC2D裂纹累积演化曲线划分为无损伤、初始损伤、损伤发展、损伤加速发展、损伤破坏阶段,并确定了其损伤门槛值。本文试验结果,可为直接观察岩石内部裂纹扩展提供参考。     

环氧树脂基真空绝缘材料的制备和性能测试

 介绍了一种用于脉冲功率装置真空绝缘子的环氧树脂基复合材料的研制机理、制备过程和典型性能。初步测试结果表明,添加一定量的水合氧化铝颗粒可以使环氧树脂材料的表面电阻率由5×10¹⁶ Ω降低为6×10¹¹ Ω,这一特性有利于释放由于沿面闪络等原因沉积在真空绝缘子表面的电荷,从而使材料在脉冲电压下的沿面闪络电压有所提高,实验得到在上升沿400 ns的脉冲电压作用下, 沿面闪络电压可从17 kV 提高到 28 kV。     

掺杂光敏分子对环氧树脂光定向材料的性能影响

分别将肉桂酸和对正辛氧基肉桂酸进行酰氯化,与环氧树脂先驱聚合物(BP-AN)发生官能化反应,合成以肉桂酸酯和对正辛氧基肉桂酸酯为侧基的两种感光高分子(BP-AN-H和BP-AN-C8),然后合成了两种感光分子,对苯二酚双肉桂酸酯和对苯二酚双对正辛氧基肉桂酸酯,利用1H-NMR、FTIR进行了表征.最后将对应感光高分子与感光分子按不同比例掺杂,利用线性偏振光聚合(LPP)技术制备光定向层,组装成液晶盒.在偏光显微镜下观察液晶盒的定向效果,并测定其透过率-旋转角曲线.发现在一定的掺杂比例以下,增大掺杂感光分子的比例能够提高体系的定向效果,而且掺杂对苯二酚双对正辛氧基肉桂酸酯对定向能力的提高效果更为明显.     

三聚氰胺-甲醛树脂包裹环氧树脂微胶囊的制备及表征

针对环氧树脂基材料的自修复,选取四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯作为芯材,采用三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,对其进行微胶囊化包裹.结果表明,制得的具有单囊结构的环氧树脂微胶囊,胶囊粒径较小(约6.7μm)、囊壁较薄(约0.2μm)、芯含量较高(83.2 wt%),囊壁内、外表面光滑致密,胶囊具有良好的密闭性和耐热性;在微胶囊化过程中,三聚氰胺-甲醛树脂的缩聚反应动力学起关键作用,芯材没有参与囊壁形成的交联反应;包裹后的芯材活性保持不变,胶囊被复合到材料过程中囊芯活性也保持不变;胶囊的强度较高,能承受与基体材料复合过程中的外力作用,且与基体材料间粘结良好,在裂纹形成过程中能够随基体同时开裂.     

高温超导线圈制备的绝缘技术研究

建立了电热耦合模型,根据热力学原理,以最大温度梯度为目标,对双饼线圈进行了三维有限元分析,为超导磁体的制备选择了一种性能良好的绝缘材料.为了探究仿真选型的绝缘材料对高温超导储能磁体电磁性能的影响,绕制了A、B两个双饼线圈进行了浸渍工艺实验研究,对线圈A、B分别采用了直接浸泡式和真空压力式浸渍进行绝缘处理,与浸渍固化前相...     

碳纤维/环氧树脂复合材料3.0～6.5 km/s超高速撞击成坑特性研究

为研究碳纤维/环氧树脂复合材料在超高速撞击下的成坑特性,利用二级轻气炮开展了直径为1.00～3.05 mm的铝球以3.0～6.5 km/s的速度正撞击尺寸为100 mm×100 mm×20 mm的碳纤维/环氧树脂复合材料靶板的实验,获得了碳纤维/环氧复合材料靶板的成坑形貌特征,并测量了坑深、成坑表面积、表面损伤面积等尺寸。结合文献数据分析了靶板的无量纲成坑深度p/d_p、无量纲坑径系数D_h/d_p、表面损伤面积等效直径D_e等随撞击速度、撞击能量的变化规律。结果表明:碳纤维/环氧树脂复合材料的无量纲成坑深度p/d_p和无量纲坑径系数D_h/d_p均与撞击速度呈2/3次幂关系;表面损伤面积等效直径D_e与弹丸撞击能量E呈幂函数关系;成坑深度大于成坑半径。     

环氧树脂掺量对发光树脂透水混凝土性能的影响

选择环氧树脂E51作为改性填料,制备出一系列不同树脂质量分数（0%、2%、4%和6%）的发光树脂透水混凝土。环氧树脂的引入使发光树脂透水混凝土的抗压强度和抗折强度均得到了提高,且随着树脂掺量的增加呈现出先升高后降低的趋势,在树脂质量分数为4%时,抗压强度和抗折强度均达到最大值21.7和6.11 MPa,发光树脂透水混凝土的透水系数随着环氧树脂质量分数的增加呈现出先降低后升高的趋势,在4%时透水系数最低为5.1 mm/s。微观形貌分析发现未经改性的环氧树脂透水混凝土的断面处有明显的裂痕和气孔,整体结构较为疏松,在引入环氧树脂后,裂痕和气孔的数量明显减少,整体结合较为紧密,发光树脂透水混凝土的发光时间与树脂质量分数关系不大,且发光透水混凝土在光照1 h下可以保持超过5 h的较为高效的发光时间。     

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA树脂的固化反应机理及动力学研究

 以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯为原料,合成了聚醚型聚氨酯预聚体(PUP)。采用该预聚体、扩链剂1,4-丁二醇、交联剂三羟甲基丙烷对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐（MeTHPA)环氧树脂体系进行改性,通过示差扫描量热法与红外光谱法分析,探讨了聚氨酯(PU)改性环氧树脂体系固化反应机理及固化反应动力学特征。固化反应机理研究表明,TDE-85与MeTHPA之间的固化反应形成环氧聚合物网络Ⅰ,1,4-丁二醇及三羟甲基丙烷同PUP进行了扩链、交联反应形成了PU聚合物Ⅱ。异氰酸酯基同环氧基反应,使得聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ形成了接枝化学键。固化反应动力学研究表明,PU的加入可明显降低环氧树脂固化反应的表观活化能,活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系时的83.14 kJ/mol降至PU改性后的67.91 kJ/mol。     

热固性环氧树脂的合成与表征

以二乙烯三胺（DETA）、聚二胺基胍盐抗菌剂（PADG）和环氧树脂E-44为原料合成具有优良抗菌性能的环氧树脂。采用FT-IR、DSC、TGA和抗菌实验研究了该树脂的结构与性能。结果表明：该抗菌剂具有优良的热稳定性,能参与环氧树脂的固化反应。加入量不到1％就可使环氧树脂具有高效、持久、广谱的抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99．99％以上,同时保持了环氧树脂优良的力学性能。     

碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能

选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221. 7 MPa下降到148. 1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N; 90°方向断裂强度从50. 0MPa下降到22. 1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221. 7,48. 5,44. 3,227. 7和50. 0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而...