基于柱形容器缠绕特性的控制稳定性分析

针对玻璃纤维缠绕机在工作中由于张力不稳定导致的线型变化,以及在高速缠绕模式下的张力调节不稳定的问题,设计了自适应模糊PID控制策略以及适用于高速缠绕工况的滑模控制策略。首先,针对缠绕工况建立缠绕动力学模型、张力控制模型;其次,引入模糊PID控制策略和滑模控制策略分别对不同工况下的缠绕特性进行MATLAB-Simulink仿真,寻找最优控制策略;最后,基于被验证的最优控制策略进行实验。结果表明,在模糊PID控制的调节下,不同速度变化下的缠绕张力相对于无控制得到较好改善,提高了柱形容器在缠绕时的线性稳定性和张力稳定性。模糊PID控制对缠绕时的张力调节精度优于滑模控制,为大型管道缠绕设备提供了新的研究思路。

改性环氧树脂增强玻璃纤维复合材料性能研究

玻璃纤维复合材料现凭借其特有的质量轻、高强度、低成本、易加工、产品性能易设计、抗腐蚀性、环境耐候性好等优点,为当前复合材料领域热点研究方向。本文以环氧树脂增强玻璃纤维复合材料体系为例,介绍了影响复合材料产品性能的具体因素。归纳了环氧树脂增强玻璃纤维复合材料抗拉性能、抗弯性能、弹性变形性能、抗冲击性能的研究成果,为玻璃纤维复合材料后续研究提供参考。

硅烷偶联剂对高密度聚乙烯/硅藻土的改性研究

采用煅烧、酸化的方法先对硅藻土预处理,然后用硅烷偶联剂(KH550、KH590、Si69)对硅藻土进行改性,利用熔融共混法制备了硅藻土增强高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。研究了硅藻土含量和改性剂含量及种类对复合材料力学性能和耐热性的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)研究了KH590-硅藻土增强PE-HD复合材料的相容性及形貌结构。结果表明,KH590改性的硅藻土在PE-HD中分散均匀,两者间界面相容性较好,断面形态更加均匀;采用1份(质量份,下同)KH590改性2份硅藻土的改性效果最佳,拉伸强度提高了23. 8 MPa,冲击强度提高了122. 1 kJ/m^2,并且热分解提高了10℃。

石墨烯–硅藻土改性PP复合材料的导电性能与力学性能

为了提高聚丙烯(PP)的导电性能,采用硅藻土包覆石墨烯改性PP复合材料,通过高阻计、力学性能测试、热重分析和差示扫描量热分析对复合材料的性能进行测试与表征。结果表明,当石墨烯的添加量为0.1份、硅藻土的添加量为0.2份时,改性PP表面电阻由纯PP的6.01×1011Ω降低到3.68×104Ω,体积电阻率由未加石墨烯时的7.45×1012Ω·m降低到6.7×105Ω·m,改性后PP的拉伸强度和冲击强度由未加石墨烯时的16 MPa和80.7 kJ/m2升高到22.7 MPa和97.3 kJ/m2。在加入0.2份硅藻土和0.1份石墨烯后,PP的热稳定性得到改善,初始分解温度提高了44℃。

改性硅藻土/高密度聚乙烯复合材料制备及其性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,通过煅烧、酸化、硅烷偶联剂(KH550、KH590、Si69)对硅藻土(DM)进行改性,以改性硅藻土为填料,采用熔融法制备了DM/HDPE复合材料。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪以及电子万能试验机等观察复合材的微观形貌及相容性,研究了DM用量、硅烷偶联剂用量及种类对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明:在KH590用量为1份、DM用量为2份条件下,制备的KH590-DM/HDPE复合材料拉伸强度提高28.05MPa,冲击强度提高126.05kJ/m^2,并且热分解温度提高28℃;将KH590-DM加入HDPE,能够明显提高复合材料的力学性能和热性能。

玉米秸秆增强废胶粉复合材料的制备及界面改性

采用共混法制备了玉米秸秆/废胶粉复合材料,并以4种不同偶联剂(硅烷偶联剂KH 550、KH 590、Si 69和钛酸酯偶联剂HY 101)分别对复合材料进行界面改性,探讨了玉米秸秆的增强及偶联剂改性对复合材料力学性能、界面形貌和组成结构及热稳定性的影响。结果表明,玉米秸秆的加入可有效提高复合材料的力学性能。偶联剂改性处理明显改善了玉米秸秆与废胶粉基质间的界面结合,进一步提高了复合材料的力学性能、热稳定性和相容性。综合来看,当玉米秸秆用量为25份(质量)时,在四种偶联剂用量均为玉米秸秆质量分数6%的条件下,采用Si 69的改性效果最佳,KH 590次之,HY 101和KH 550的改性效果则较为一般。

计算机模拟的工艺参数及模具结构对双组分注塑PP/TPE结合强度的影响

针对于双组分注塑质量稳定性差的问题,以Ford C346发动机舱侧饰条制备为例,采用注塑级改性聚丙烯(PP)为硬料,热塑性弹性体(TPE)为软料,通过计算机辅助工程进行模流分析,设计生产工艺参数及模具的结构,通过拉伸强度测试验证了双组分注塑工艺参数和模具处理对软硬料结合强度的影响。结果表明,模具温度60℃,熔体温度210℃,注射速度20cm3/s和保压压力7 M Pa是双组分PP/TPE注射的最佳工艺条件;模具结构采用增加硬料和软料接触面的粗糙度、对硬料加固处理和圆弧过渡方式可明显改善PP/TPE结合强度。计算机分流模拟的结果与实践结果基本是相同的。

高分子专业毕业实习现状分析及措施研究

针对高分子材料科学与工程专业毕业实习存在的问题,结合国际工程认证要求以及学校对毕业生要求达到的毕业目标,提出了高分子专业毕业实习适合采取集中实习和分散实习相结合的方法。让毕业实习融入到毕业设计及毕业论文中,并使实习成为提前毕业设计和论文、就业、自谋出路的一部分,建立稳定的校外实习基地,提高学生毕业实习的质量,在巩固和深化他们自身专业理论水平的同时,提高其动手创造能力和思维创新能力,并使其综合工程素质得到提高。

真空辅助树脂灌注法制备风电叶片树脂的渗透及缺陷

依据真空辅助树脂灌注(Vacuum assisted resin infusion,VARI)技术,对VARI方法制备玻璃纤维/环氧树脂复合材料风电叶片过程中树脂的渗透缺陷形成机制和消除方法进行了研究。结果表明,在环境温度为25℃和初始混合时间为100min、混合树脂黏度为250mPa·s时,树脂的放热温度和渗透性能最佳。导流介质的使用可以降低渗透难度,缩短充模时间。使用6层三轴玻璃纤维缝编织物,并插入一层连续毡做为导流介质,会使导流效果最佳,渗透效果趋于一致,有效的降低边缘效应对树脂渗透的影响。在L7000(叶根到进料口的距离为17cm)和L19000(叶根到进料口的距离为19cm)位置处增加树脂进料口,调整模具温度为28℃,可以减少渗透缺陷的形成。

玉米秸秆改性废胶粉复合材料研究进展

废轮胎橡胶经粉碎和机械剪切制得废胶粉,属于热固性聚合物很难降解,回收利用成本高,而且在加工胶粉过程中其结构受到破坏力学性能较差,这些因素限制了它的应用。然而它仍具有一定弹性、耐磨性和抗滑性,仍然保留一些橡胶优异的性能,对其进行适当的改性还能够应用,有望替代目前短缺的橡胶及制备板材及路面材料。本文综述了国内外废胶粉的应用领域和国内外研究现状,尤其对玉米秸秆改性废胶粉复合材料的应用及研究现状进行了综述和分析,并在此基础上,对玉米秸秆改性废胶粉复合材料的应用前景进行了展望。

硅藻土增强橡胶复合材料的研究进展

硅藻土是单细胞硅藻的遗骸经自然条件形成的硅质沉积岩,因其具有质轻、大的比表面积、超强的吸附性、隔音、耐磨、耐热以及耐腐蚀等特点而被广泛应用于化工、石油、建材、生物医药卫生以及环保等众多领域。然而由于硅藻土与白炭黑的结构成分相似,白炭黑通常用作橡胶的补强填料,目前硅藻土用于橡胶补强填料的研究鲜少报道。本文综述了硅藻土的性能、硅藻土的国内外研究现状、硅藻土的改性以及硅藻土增强橡胶复合材料的制备过程,并对硅藻土增强橡胶复合材料的发展趋势做了展望。