复合固化材料最佳配比及固化淤泥耐久性研究

文中选用了高铁酸钾和高分子树脂材料等材料,掺入一定量的水泥、生石灰生成复合固化剂,对淤泥进行固化;进行了多项单掺和正交试验,确定了复合固化剂的最优配比;对试样开展了多组干湿循环试验。结果表明,使用复合固化剂处理使淤泥在抗压强度、水稳定性及耐久性方面明显提高,路用性能明显增强。

新型复合固化材料的开发研究

用传统材料石灰对软土进行化学固化时,效果并不很理想。作者通过研究,在石灰、硅酸盐水泥熟料中复合一种无机添加料“SCA”进行改性,得到一种能广泛应用于高含水量和高有机质土固化的新复合土壤固化材。从大量实验室配合比试验中优选出此种材料的最佳配合比范围。同时将其与石灰固化进行了对比。最后探讨了此种新型复合固化材的固化机理。

水泥基复合材料固化铬污染盾构渣土性能及其机理研究

为了实现铬污染盾构渣土的资源化利用,解决单一水泥固化材料用量大、排放量高以及固化效果不理想等问题,研制水泥基有机-无机复合固化剂固化铬污染盾构渣土。以14 d养护龄期固化土无侧限抗压强度和浸出毒性为评判指标,通过设计“五因素四水平”正交试验确定复合固化剂最佳配比;采用极差分析法对各影响因素进行主效应分析,并结合XRD和SEM试验探究复合有机-无机固化剂的作用机理。研究结果表明:无侧限抗压强度和浸出毒性评判指标的最优解均为11%(质量分数,下同)水泥、5.50%生石灰、0.25%聚丙烯酰胺、1.10%硅酸钠和0.05%海藻酸钠;14 d养护龄期的试验13(A4B1C4D4E1)固化土无侧限抗压强度达1217.58 kPa,重金属铬浸出质量浓度为2.4 mg/L,满足相关规范要求;水泥、海藻酸钠和硅酸钠为固化土无侧限抗压强度评判指标的主要影响因素,水泥、海藻酸钠和生石灰为浸出毒性评判指标的主要影响因素;固化土无侧限抗压强度与重金属铬浸出质量浓度密切相关,具体表现为固化土无侧限抗压强度越大,重金属铬的稳定化效果越明显;大量的自由水被消耗、pH升高、新矿物的生成、土体微观结构改变及土颗粒间胶结作用增强是盾构渣土性能提高的主要原因;当固化土强度增大时,重金属铬的物理封闭作用增强;此外,发生水化反应形成的较高pH也促进三价铬生成难溶于水的氢氧化物沉淀,从而降低固化土重金属铬浸出毒性。

稀疏监测样本下的复合材料固化过程热源分布动态估计

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有优异的综合性能,已成为航空航天高端装备减重增效的优选材料。固化是实现复材构件成形承载的关键工艺环节,固化过程中的构件温度场直接决定了构件的成形质量与力学性能,如何精确、动态的反求复材构件表面的热源分布,是实现温度场精准调控的基础。然而实际的固化工艺需在构件表面贴附透气毡、真空袋等辅助材料,难以直接监测构件表面的温度场,仅能引入若干个光纤测温点获取稀疏的温度样本,给热源分布这一高维标量场的重构带来挑战。为此,提出一种基于高斯混合分布模型(GMM)的固化过程热源分布动态估计方法,引入高斯模糊与面内热扩散等效性这一物理先验,建立了基于高斯模糊的温度场演变模型,进而利用GMM中的多个高斯分布表征固化过程中的热源分布,将高维场重构难题转化为若干高斯分布参数的优化求解问题。通过仿真实验验证了本文方法的可行性与有效性,能够实现固化过程中热源分布的精确动态估计。

环氧树脂改性材料在松软路面固化工程中的应用研究

介绍了环氧树脂固化剂与其固化机理。重点进行复合固化材料在沙滩和淤泥这2种松软地面道路工程中的应用研究,分别设计了沙滩地面固化力学强度测试和淤泥地面固化稳定性测试,探究了试验设计方案与试样制备流程。结果表明:利用复合固化材料进行松软地面的加固,能够迅速使其具备较高的力学强度,可满足通用车辆的基本通行要求;复合固化材料的添加能够提升淤泥路面的整体稳定性,相比于只掺有水泥的固化淤泥,掺有复合固化材料的固化淤泥表现出较好的耐久性。

嵌入式共固化阻尼复合材料圆板的振动分析

为了探索嵌入式共固化阻尼复合材料圆板结构的阻尼特性,基于一阶剪切变形理论,计算阻尼复合材料圆板结构的应变能和动能,在四边固支边界条件下,运用Rayleigh-Ritz法建立阻尼圆板结构的理论模型。制作阻尼圆板结构试件并搭建实验平台,通过理论解、数值模拟解以及模态实验解三者对比,证明了理论模型的有效性,同时进一步分析阻尼层参数对结构固有频率和损耗因子的影响。结果表明:当阻尼层比率达到一定值时,损耗因子存在峰值;在半径一定的情况下,取与半径适当比例的阻尼层厚度可以明显增强结构的刚度和阻尼性能;复合材料层与阻尼层厚度比存在结构设计最优值。

基于遗传算法的嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构优化

建立嵌入式共固化穿孔粘弹性层复合材料结构的遗传算法优化模型,采用混合编码方式对嵌入穿孔阻尼层的复合材料结构试件粘弹性层穿孔布局进行优化,在增大结构阻尼的同时尽量减少结构刚度损失。结果表明,在不考虑复合材料穿孔阻尼层面积比变化对阻尼与刚度的敏感度时,最优方案为穿孔直径2 mm,孔距9.90 mm,此时阻尼层面积比为96.8%;考虑该敏感度时,最优方案为穿孔直径2 mm,孔距9.06 mm,此时阻尼层面积比为96.2%。研究结果对大阻尼高刚度嵌入式共固化复合材料阻尼构件的设计制作有重要指导意义。

嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构动力学性能实验研究

提出一种新的刷涂工艺制作嵌入式高温共固化阻尼薄膜,直接将粘弹性材料溶于易挥发的有机溶剂中,刷涂在复合材料预浸料表面,然后按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线将其制成嵌入式高温共固化复合材料试件,并对刷涂工艺和压片工艺制作的嵌入式高温共固化复合材料试件进行模态分析实验,获得了这两种方法制备粘弹性阻尼薄膜厚度与低阶模态参数的变化关系,结果证明了刷涂工艺所制得试件具有较高阻尼性能,为轻质大阻尼复合材料构件的设计理论和制作工艺的进一步研究奠定了基础。

嵌入式共固化复合材料阻尼结构低速冲击性能数值模拟

嵌入式共固化复合材料阻尼结构是一种新型阻尼处理结构,在航空、航天、高速列车等高科技领域有广阔的应用前景。采用LS-DYNA显式动力学软件建立了该结构的有限元分析模型,对这种新型阻尼结构的低速冲击性能进行数值模拟,并将数值模拟结果与实验数据进行比较以说明模拟方法的有效性。结果表明这种新型复合材料阻尼结构的抗冲击性能大大优于相同材质的复合材料结构。

电子束固化复合材料及界面

综述了电子束固化工艺相对于传统热固化工艺的特点 ,并从以下几方面介绍电子束固化技术的一些进展 :自由基电子束固化聚合物基体、阳离子电子束固化聚合物基体、电子束固化复合材料界面特点和改性方法 ,并对电子束固化树脂基复合材料中存在的问题进行评述 .

光固化复合材料补片在飞机蒙皮修复中的应用

介绍了用光敏树脂浸渍纤维增强材料制成柔性预浸料修理补片 ,以胶接的方法贴补到飞机蒙皮的损伤区 ,在紫外光的照射下迅速固化 ,从而实施快速修复的一种方法。此项技术具有设备简单、结构增重小、修补强度高、易于成形、通用性强、操作简便的特点。

纳米复合树脂材料和光固化复合树脂材料用于前牙美容修复的效果比较

目的分析纳米复合树脂材料和光固化复合树脂材料用于前牙美容修复的效果差异。方法选择在本院接受前牙美容修复治疗的162例患者作为研究对象,分别给予光固化复合树脂材料治疗及纳米复合树脂材料治疗,比较2组患者的敏感发生率、自觉疼痛程度、牙齿美观满意度、相关并发症等的差异。结果观察组治疗后1周、1个月、3个月敏感发生率、自觉疼痛程度评分、并发症总发生率均明显低于对照组(P均<0.05),满意度明显优于对照组(P<0.05)。结论纳米复合树脂材料应用于前牙美容修复可以更有效地降低患者牙齿敏感发生率,减轻疼痛感受,提高患者对于牙齿美观的满意度情况。

嵌入式共固化复合材料阻尼结构湿热处理前后的摩擦磨损性能研究

按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线制成嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件,分别对其进行摩擦、磨损实验,同时对湿热试验后试件作耐磨性对比,获得了该复合材料的摩擦系数和磨损量随阻尼层厚度变化曲线,并对实验数据进行分析和研究;结果表明:湿热处理前后,阻尼结构的抗摩擦、磨损特性是随阻尼层厚度的增加而降低;穿孔阻尼结构能较大程度地提高嵌入式共固化复合材料阻尼结构的抗摩擦、磨损性能;在相同阻尼薄膜厚度情况下,穿孔阻尼结构在湿热处理前摩擦系数和磨损量分别降低了9.85%和16.67%,在湿热处理后摩擦系数和磨损量分别降低了8.32%和11.43%;为进一步探索全天候、超高速、高耐磨性能的嵌入式共固化复合材料有重要的指导意义。

纳米复合树脂和光固化复合树脂材料用于前牙美容修复的效果比较

目的比较纳米复合树脂材料和光固化复合树脂材料用于前牙美容修复的效果。方法选择接受前牙美容修复的患者100例作为研究对象,分别使用光固化复合树脂材料及纳米复合树脂材料,比较治疗后牙齿敏感发生率及自觉疼痛评分差异。结果观察组治疗后1 d、1周、1个月牙齿敏感发生率分别为8.00%,6.00%,4.00%,均明显低于对照组(P<0.05);平均疼痛评分为(2.63±0.72)分,并发症发生率为22.22%,均明显低于对照组(P<0.05);优良率为88.00%,满意度为92.00%,均明显高于对照组(P<0.05)。结论纳米复合树脂材料用于患者前牙美容修复可有效降低近期牙齿敏感发生率,减轻自觉疼痛感受,优于光固化复合树脂材料。

飞机结构损伤光固化复合材料疲劳寿命研究

疲劳裂纹的萌生和扩展是材料在变载荷作用下的主要失效形式。试验针对飞机光固化复合材料修理补片的疲劳寿命进行了测试,并考核了不同修理工艺(半宽度胶接、全宽度胶接及铆接修理)试样的疲劳寿命,为确定最佳修理工艺提供了试验依据。

光固化复合材料修复牙体缺损的临床观察

光固化复合材料(Dyract)以其粘结性强、色泽美观、对牙髓刺激小、操作方便等优点,近来广泛应用于临床牙体美容修复。自94年开始,我科应用此材料修复牙体缺损1024例1326颗牙齿,经2年临床观察,随访986例1106颗牙齿,复查率为83.4％,效果满意,现报道如下:

嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能研究

建立嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的有限元数值模拟模型,提出了用改进的应变能法分析该网格结构的阻尼特性;通过对比所得模拟数据与实验结果,表明该模拟方法的有效性,再用验证了的模型和方法分别研究了不同几何参数对整体结构模态损耗因子和频率的影响,相关结论对嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能理论预估具有重要指导意义。

固化剂对环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料中蒙脱土剥离行为的影响

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机改性 ,使蒙脱土由亲水性变成亲油性 ,并使其层间距由原来的 1 .2 nm扩大到 2 .2 nm。分别使用甲基四氢苯酐和 4,4’-二胺基二苯基甲烷为固化剂 ,制备两种环氧树脂 /蒙脱土纳米复合材料 ,并用 X-射线衍射仪和透射电镜 ( TEM)分析有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为。研究表明 ,固化剂的选择对有机蒙脱土的剥离行为有很大的影响 ,用固化剂甲基四氢苯酐和促进剂苄基二甲胺后 ,有机蒙脱土容易被剥离而得到剥离型的纳米复合材料 ,而用 4,4’-二胺基二苯基甲烷固化剂未能使有机蒙脱土剥离后形成插层型纳米复合材料。

抗磨损光固化复合材料用于输油管道工程

用水平定向钻或顶管法实施输油管道穿越工程时,采用紫外光固化纤维增强复合材料可有效防止管道外防腐层不受岩石等外力的磨损和破坏,达到了保护输油管道的目的。光固化复合材料的使用方法如下:在整个操作过程中,紫外光固化复合材料的工作场所需要被保护以隔离日光(紫外光辐射);将材料黏贴于管道之后,固化程序应尽快开始;对于管道穿越保护中的真空辅助固化,不能在管道温度低于5℃时进行,真空辅助固化最好应用在管道温度较暖和的状态中(5～60℃);光固化材料保护层由工厂预制直接缠绕到管道上,在现场实施补口;如果缠绕的工作量不大,可以采用在现场直接施工的方式。

飞机光固化复合材料机械疲劳试验设计

传统修理工艺主要采用金属补片对飞机结构损伤进行铆接、焊接或螺接修补,所需工具、设备多,对操作人员要求高,修复时间长。与传统工艺相比,运用复合材料对飞机结构损伤进行光固化修理具有修理时间短、成形性能好、修理增重小等优点,因此,光固化复合材料修理已得到越来越多的接受和青睐。对飞机光固化复合材料修理补片的疲劳寿命测试进行了试验设计,并考核了不同修理工艺(半宽度胶接、全宽度胶接及铆接修理)试样的疲劳寿命,为确定最佳修理工艺提供了试验依据。