一种新型介电弹性体仿生可调焦透镜的变焦分析

介电弹性体 (dielectric elastomer) 是电活性聚合物智能材料的一种,在外加电场作用下,可产生多种形式的响应.在驱动柔性透镜的变焦方面,相对于传统的机械操控变焦方法 显示出独特的优势.针对一款在电压激励下可高效调节焦距的介电弹性体仿人眼变焦透镜,该透镜由上下两层介电弹性薄膜和固定框架构成,并在封闭腔内充入盐水,上层薄膜涂覆环形柔性电极.在电压激励下,上层膜发生变形,由于盐水的体积保持恒定,引 起下层膜随之变形,使得透镜的焦距发生改变.采用 neo-Hookean 模型,利用变分原理导出了该透镜的控制方程、边界条件和连 续条件.利用打靶法求解了该非线性问题并高效地处理了非线性问题的界面连续条件. 理论分析结果与实验结果相吻合. 利用此模型开展了广泛的参数分析,研究表明,透镜的几何形状、初始焦距、介电弹性体薄膜的预拉伸率、涂覆的电极面积、材料的剪切模量等对透镜焦距的调节性能都有重要的影响.所建立的理论分析模型可为柔性仿生透镜的设计和参数优化提供有效的分析方法.      

轴对称弹性体扭转问题的无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法

本文将无网格自然邻接点Petrov-Galerkin 法应用于轴对称弹性体扭转问题的求解．无网格自然邻接点Petrov-Galerkin 法采用自然邻接点插值构造试函数，并且采用三角形线性单元的形函数作为加权残值法的加权函数．自然邻接点插值构造的试函数满足Kronecker delta 函数性质，因此本质边界条件的施加十分方便．由于几何形状和边界条件的轴对称特点，原来的空间问题简化为二维问题求解，因此计算时只需要横截面上离散节点的信息．数值算例结果表明，所提出的方法对求解轴对称弹性体扭转问题是行之有效的．     

介电弹性体驱动液体透镜的设计与分析

介电弹性体具有结构紧凑、形变量大、响应速度快及易集成等特点,为了降低驱动电压,将介电弹性体应用于液体透镜中,采用介电弹性体和透镜薄膜分离结构,建立了介电弹性体主动薄膜变形、透镜薄膜变形以及液体透镜焦距的数学模型.仿真结果表明,当初始液体压力为500 Pa、驱动电压为1000 V时,液体透镜的变焦范围为15.13～22....     

混合扩链剂对聚氨酯弹性体宏观性能的影响

以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体（A组分）,三羟基聚醚多元醇（330N）分别与1,4-丁二醇（BDO）或乙二醇（EGO）混合作为扩链剂（B组分）,将A、B组分聚合制备PU弹性体。探讨330N/BDO与330N/EGO不同体系以及各体系不同质量比对PU弹性体热性能和机械性能的影响。结果表明,330N/BDO体系的软段玻璃化转变温度（T_gs）较低,硬段熔融热较高,随着330N/BDO质量比的下降,T_gs 上升,硬段熔融热增加;330N/EGO体系的拉伸强度、硬度稍高,而断裂伸长率和滞后损失（tan δ ）有较大落差,随着330N/EGO质量比的下降,弹性体的拉伸强度和硬度增加,断裂伸长率和滞后损失降低。     

硅表面活性剂增强的双网络耐高温多孔有机硅弹性体

采用聚醚改性三硅氧烷表面活性剂、 丙烯酸酯改性硅油和水3种组分制备了稳定的油包水(W/O)乳液, 经酸碱催化水解、 紫外引发聚合和干燥除水过程得到了双网络多孔有机硅弹性体. 扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明, 所制备的有机硅弹性体具有丰富的孔径结构分布. 压缩强度测试结果表明, 弹性体具备良好的耐压缩性能, 45%压缩应变下循环50次, 仍具备良好的回弹性能. 有机硅弹性体具有优异的耐高温性能, 分解温度为370 ℃, 高于绝大多数多孔有机硅弹性体材料的分解温度. 丙烯酸酯改性硅油的制备工艺成熟、 廉价易得, 显著降低了多孔有机硅弹性体的生产成本, 为规模性开发有机硅材料提供了新的思路和应用前景.     

弹性体共混改性聚丙烯的增韧机理

阐述了以聚丙烯（ＰＰ）／高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）为复合基体，苯乙烯－丁二烯－苯乙烯（ＳＢＳ）为增韧剂经三元共混所得的性能优异的一类新材料．从三个层次（形貌结构转变、宏观力学响应和裂尖过程区演化）系统地探讨了其增韧机理．结果表明由形貌结构控制和对早期体膨胀变形抑制可造成裂尖平面应变区的超钝化从而达到增韧．     

样品分析案例

<正>某PU材料的分析聚氨酯(PU)是带有酰胺特征基团的含氮杂链聚合物,全称聚氨基甲酸酯。聚氨酯可以是线形或者体形,制品隔热、耐油,应用范围包括胶粘剂、涂料、弹性体、泡沫塑料、人造革等。气相色谱―质谱(GC/MS)是一种高效的分析技术,该技术是利用气相色谱的分离能力使混合物中的各组分分离,并利用质谱鉴定(定性分析),并且测定其精确含量(定量分析)。气相色谱和质谱的控制、数据的记录和分析都由计算机系统完成。气质联用具有非常高的灵敏度(10-15g),应用范围非常广泛。广州中科检测技术服务有限公司拥有日本岛津公司QP-5050A型气相色谱仪和QP-2010A型气相色谱―质谱联用仪,可进行以下分析检测:     

壳核结构增韧剂对热塑性共聚酯／聚乙烯辛烯弹性体共混体系增容与增 …

研究了马来酸酐接枝的聚乙烯辛烯弹性体／半结晶性塑料共混物（ＴＰＥｇ）对热塑性共聚聚酯（ＰＥＴＧ）／聚乙烯辛烯弹性体（ＴＰＥ）共混体系增容增韧作用的影响。马来酸酐接枝物显著地改善了ＰＥＴＧ与ＴＰＥ之间的相容性,导致ＴＰＥ分散相颗粒细化,并促使分散相颗粒面间距等于甚至小于实现脆韧转变所需的临界面间距。在固定ＰＥＴＧ基体含量为８５ｗｔ％的前提下,当ＴＰＥｇ在１５％分散相中的含量由２０％增加到３０％时,即     

聚偏氟乙烯/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体共混物的相互作用及增容机理

采用流延成膜法制备了4种增容改性的聚偏氟乙烯（PVDF）与聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）固体共混物（PVDF/TPU）.结合分子动力学模拟研究了PVDF/TPU的相互作用,并探讨了其增容机理.研究结果表明,与PVDF/TPU-1,PVDF/TPU-2及PVDF/TPU-3相比,加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷-端氨基丁腈橡胶（GPTMS-ATBN）后,PVDF/TPU-4的2个玻璃化转变温度（T_g）相互靠近,两相界面存在分布梯度,构成了双相连续的微观结构,表明GPTMS-ATBN增容PVDF/TPU共混物具有显著效果.同时,PVDF/TPU-4的共混结合能大幅减小,二面角扭转能、键角弯转能等明显增大,表明PVDF及TPU与GPTMS-ATBN之间发生相互作用.傅里叶红外光谱（FTIR）及X射线光电子能谱（XPS）证实了GPTMS-ATBN增容PVDF/TPU的机理为GPTMS-ATBN中ATBN链段与PVDF彼此缠绕,相互混溶,而水解后两端GPTMS中大量羟基与TPU分子链中氨基甲酸酯键及醚键相互吸附,从而生成了氢键.