空心玻璃微珠/天然橡胶低导热复合材料的制备及性能研究

介绍空心玻璃微珠(HGM)/天然橡胶(NR)低导热复合材料(以下简称胶料)的制备及性能研究。结果表明:以HGM适当等量替代白炭黑,可有效降低胶料的储能模量和门尼粘度,改善胶料的加工性能,但不利于胶料的物理性能;减小HGM用量可提高胶料的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度,但会降低胶料的耐磨性能;HGM等量替代白炭黑有利于胶料的轻量化和提高胶料的隔热性能,可有效降低胶料的滚动阻力。

双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机滤网孔径对胎侧胶性能的影响

采用一种双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机对轮胎胎侧胶进行过滤,研究滤网孔径对胎侧胶性能的影响。结果表明:经过过滤的胶料的性能优于未过滤的胶料,且采用孔径0.070 mm(200目)滤网过滤的胶料的硫化特性、物理性能和耐屈挠性能最优,Payne效应最弱,动态力学性能较好;与未经过过滤的硫化胶相比,采用0.070 mm孔径滤网过滤的硫化胶的拉伸强度提高33.0%,撕裂强度提高33.3%,平均龟裂等级降低3级。

湿法连续混炼工艺炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用湿法连续混炼工艺制备炭黑/天然橡胶(NR)复合材料,并与传统干法混炼工艺相比,研究复合材料的性能和炭黑在复合材料中的分散性。结果表明:湿法工艺与连续混炼工艺结合,可实现复合材料的绿色环保混炼;与干法混炼工艺混炼胶相比,湿法连续混炼工艺混炼胶的门尼粘度增大,t90缩短;与传统干法混炼工艺硫化胶相比,湿法连续混炼工艺硫化胶的拉伸强度、耐磨性能和抗切割性能提高,Payne效应和60℃时的损耗因子减小,即其综合物理性能优异;湿法连续混炼工艺硫化胶的炭黑分散较为均匀,未出现大团聚体,炭黑分散等级X为7.9,平均团聚尺寸为3.4μm。

有机硅乳液用量对天然橡胶/丁苯橡胶并用胶性能的影响

研究有机硅乳液用量对天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)并用胶性能的影响。结果表明:随着有机硅乳液用量的增大,NR/SBR并用胶的门尼粘度和FL减小,表明有机硅乳液可改善并用胶的加工性能;NR/SBR并用胶的t10和t90缩短,表明有机硅乳液会降低并用胶的加工安全性,但可提高并用胶的硫化速率;NR/SBR并用胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和DIN磨耗量先增大后减小,Payne效应先增强后减弱。当有机硅乳液用量为6.8份时,NR/SBR并用胶的物理性能、耐磨性能和炭黑分散性最好。

环保增塑剂在SSBR/BR/NR共混胶配方中的应用

溶聚丁苯橡胶(SSBR)和白炭黑配方体系可以使轮胎具备较低的滚动阻力和较高的抗湿滑性能,但配方中通常使用芳烃油等传统增塑剂。由于其含有致癌的苯环将会严重危害人体健康和环境,本研究选用油酸钾作为绿色环保的增塑剂,探究油酸钾取代芳烃油对SSBR/顺丁橡胶(BR)/天然橡胶(NR)复合材料门尼黏度、硫化特性、力学性能、防老化性能、动态机械性能以及Payne效应的影响。结果表明,与原配方相比,当使用3份(质量份,下同)油酸钾替换7.5份芳烃油时,Payne效应最弱,门尼黏度降低6%;抗张积系数和老化系数提升了5%和8%;胶料的可加工性能、填料的分散等级、抗湿滑性能与滚动阻力均达到最佳,同时实现节能环保、降低成本。

混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

选用干法密炼机混炼、湿法开炼机混炼、湿法密炼机混炼和湿法连续混炼四种混炼工艺,通过测定硫化特性、物理机械性能、动态力学性能和炭黑分散度等探究不同混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明,湿法混炼胶的综合性能优于干法混炼胶,湿法连续混炼工艺制备的混炼胶的性能最佳,同时提高了混炼各个工序之间的连续性和自动化程度。

胶管硫化-传热耦合模拟

将导热微分方程热源项与橡胶热物性参数视为硫化度与温度的相关函数,建立传热与硫化的耦合计算方程,并基于C语言编写UDF子程序,对FLUENT软件进行二次开发,实现了传热与硫化的耦合计算。模拟结果表明,靠近管壁的外层胶很快到达硫化温度,而靠近管芯的内层胶到达硫化温度需要较长时间,存在明显的温度梯度。当硫化进行到一定时间后,胶管截面各部位温度差异逐渐减小,各部位温度几乎相同,此时胶管各层的传热达到平衡状态。

半潜式风电平台主尺度参数智能优化研究

提出一种可用于半潜风电平台主尺度参数的智能优化方法。首先确定了4个重要主尺度参数表达平台设计,形成120组参数组合,并基于OpenFAST与AQWA对所有参数组合的平台进行数值模拟,预报运动响应的短期极值,形成神经网络训练数据库。其次,完成BP神经网络模型的训练,使其对垂荡、纵摇、艏摇以及机舱加速度的短期极值预报误差小于10%,形成代理模型。最后,应用遗传算法对平台垂荡运动响应进行优化,获得的最优平台方案垂荡响应极值,与数据库中存在的最低值相比,降低了6.98%。

基于数据合成与机器学习的6DM气缸体复杂铸件缺陷预测

在汽车核心零部件制造等关键领域,复杂铸件出现缺陷的后果尤为严重,因此对复杂铸件进行缺陷预测并提高其生产质量刻不容缓。本文针对实际铸造过程中采集到的6DM气缸体复杂铸件生产数据中气孔、砂眼等缺陷类别的数据量严重不平衡问题,对基于数据合成与机器学习的6DM气缸体复杂铸件缺陷预测进行研究,梳理了人工神经网络与复杂铸件缺陷预测的研究现状,结合企业现场生产情况,开展了需求分析,获取6DM气缸体复杂铸件生产数据。并基于SMOTE(synthetic minority oversampling technique)算法,创建了合成数据集,采用合成数据集作为训练模型的数据集,预测准确率达到99.37%。结果表明,构建的复杂铸件缺陷预测模型能够准确预测复杂铸件缺陷。

全配方湿法连续混炼工艺的研究

针对炭黑与橡胶混炼难度大以及传统干法混炼工艺繁琐、产生粉尘污染等问题,研究全配方(补强填料包括炭黑和白炭黑)湿法连续混炼工艺。结果表明:全配方湿法连续混炼工艺分为4个阶段,分别为补强填料和小料水分散体的制备、炭黑母胶的制备、白炭黑母胶的制备、连续混炼;全配方湿法连续混炼工艺从初期补强填料和小料水分散体的研磨到后期的连续混炼均促进了炭黑在橡胶基体中的分散,使硫化胶的物理性能和动态力学性能比传统干法混炼工艺硫化胶明显提高,同时避免了干法混炼工艺的粉尘飞扬的问题,可实现胶料的清洁化、连续化生产。

密炼机终炼温度对白炭黑胶料性能的影响

针对白炭黑胶料,采用高温(100℃)和传统低温(50℃)终炼法在密炼机中分别进行湿法混炼胶和干法混炼胶的终炼,研究终炼温度对胶料性能的影响。结果表明,相较于低温终炼,高温终炼会使混炼胶的门尼粘度和混炼能量消耗降低,混炼胶的t_(10)和t_(90)略微延长,硫化胶的邵尔A型硬度、100%定伸应力和300%定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率减小。

河南省基层医疗卫生人员中医药健康文化知识普及和素养水平调查研究

目的:调查研究河南省基层医疗卫生人员中医药健康文化知识普及和素养水平。方法:使用国家中医药管理局编制的《中国公民中医药健康文化素养调查问卷》,采用分层多阶段随机抽样,抽取河南省16家社区卫生服务中心及24家乡镇卫生院的基层医疗卫生人员进行线上调查。结果:共调查河南省基层医疗卫生工作人员2123人,剔除不合格问卷29份,纳入分析的问卷2094份,有效率为98.6%。河南省基层医疗卫生工作中医药健康文化知识普及率、阅读率、信任率、行动率分别为96.6%、93.9%、90.2%、69.9%,具备中医药健康文化素养的人数为1438人,占比68.7%。不同地区、性别、年龄、文化程度、专业结构的基层医疗卫生人员中医药健康文化知识普及率、阅读率、信任率、行动率比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。影响河南省基层医疗卫生人员中医药健康文化素养的主要因素为地区、文化程度、专业结构和个人月收入。其中,城市、文化程度本科及以上、专业结构为医疗和公共卫生、个人月收入高的基层医疗卫生人员中医药健康文化素养水平较高。结论:河南省基层医疗卫生人员中医药健康文化普及率、阅读率均较高,但行动率低,存在知行分离现象,而影响该省基层医疗卫生人员中医药健康文化素养的主要因素为地区、文化程度、专业结构和个人月收入。

基于ERMM的新冠病毒疫情分级与动态预警研究

新冠疫情的精准判定是打赢疫情防控阻击战的金钥匙,而精准的疫情防控则是经济社会高质量发展和如期打赢脱贫攻坚战的压舱石。为精准判定区域单元的疫情风险和预警等级,基于泛逻辑模糊集与模糊数学等知识理论,创新性地构建了疫情风险计量模型(epidemic risk measurement model,ERMM)及其子模块的计量模型。本文通过采集“人口迁移”“外环境”“防疫重视程度”和“病理学”等四个维度的样本数据,并采用ERMM1等不同的方法,对预警区域各子模块进行计量运算;并根据各子模块的运算结果,运用ERMM对预警区域进行统一的合成运算;同时对不同区域单元的新冠病毒疫情进行多层面的仿真研究与深度分析。研究结果表明:(1)ERMM的一级指标和二级指标对新冠疫情的影响作用均非常显著。且三者之间存在线性和非线性关系共存的复杂逻辑关系。二级指标的作用通过一级指标传导,两者共同决定着区域单元的新冠病毒疫情程度。(2)预警区域普遍存在总体预警等级合理,但局部预警等级设置不准确的现象;从而导致局部防疫反应过度或针对性不强等不同的状况。(3)ERMM能够准确判定区域单元的疫情风险和预警等级,进而可为新冠疫情的准确预警、科学防控及精准施策而赋能赋智。

齿轮式滤胶机过滤全钢胎气密层实验研究

经过普通方式加工后的丁基混炼胶不能达到高载重轮胎的气密性要求,在原有的滤胶机上加装齿轮泵机头,既实现了高压挤出,又实现了精细滤胶,在同样材料的胎内胶配方下,利用自主研制的双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机对气密层进行精细滤胶,研究它在过滤后的性能,而且更换不同的滤网,来探究滤网目数对胶料性能的提升程度。在经齿轮泵式橡胶滤胶机过滤的胶料性能均有不同程度的提升,在150目下,性能提升幅度最大,其中胎内胶的撕裂强度提升20.21%,说明滤网过滤胶料杂质的同时还能平顺分子链的作用,滤网目数越高,分子链更加平顺,但是滤网目数越高,过滤时对胶料的阻力越大,当胶料过滤后,阻力消失,由于热运动与微构象的转化,分子链会自发恢复到混乱状态,导致胶料的机械性能会先上升后下降;透过系数降低了78.11%,丁腈中的甲基对称分布,分子结构对称,这使得聚集态结构堆砌紧密,又由于齿轮泵的过滤,使得胶料内的气体减少,聚集态结构堆砌更加致密,气密性提升,但是滤网目数越高,胶料所受到阻力越大,挤出滤网后的挤出涨大现象更加明显,聚集态结构堆砌愈发松散,所以气密性相对降低。这证明丁基混炼胶经过双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机过炼后实现了在同样的材料和配方下的气密层的性能提升。

双电极熔体微分静电纺丝实验分析

基于多喷头阵列熔体微分电纺过程中高电压紊乱和纤维分布不均等问题,研发了双电极熔体微分静电纺丝技术。通过对单、双电极进行对比实验,分析了双电极结构对纤维数量和分布直径的影响,并得到了最佳的实验参数。实验结果表明,当单电极距喷头为200 mm、电压为70 kV时,纤维数量和分布直径分别为30根、16.5 mm。当双电极距喷头分别为20和200 mm,电压为30/40~10/60 kV时,与单电极相比,纤维数量增加了10%~80%,纤维分布直径增大了9%~54.5%。当双电极电压为22/48 kV时,纤维数量最多且分布直径达到最大,其值分别为54根和25.5 mm。可以通过控制上电极内圆直径和电压调节纤维沉积面积。为解决多喷头熔体静电纺丝过程中存在的问题提供了指导。

湿型砂铸造过程数据挖掘及其敏感性分析

湿型砂铸造工艺广泛应用于汽车零部件的制造,由于其生产工艺复杂、制造流程长、生产批次大,生产出的铸件存在质量波动较大的问题。以汽车零件铸造MES系统为核心进行讨论,通过对全生产过程的数据挖掘,及其对质量波动影响的敏感性分析,掌握影响铸件质量问题的相关因素,从而有针对性地采取控制措施,解决了铸件质量波动大的问题。

复杂铸件产品生产过程多源异构数据融合技术应用

为了解决汽车行业潮模砂铸造领域质量追溯困难的问题,通过采集铸件生产制造过程影响铸件质量的不同种类、不同格式、不同结构、不同质量的数据,基于MES系统通过程序设计将所采集数据运用多源异构融合技术进行处理,形成铸件制造过程质量相关规范数据,并与铸件实时绑定存入数据库或数据湖中进行共享,供生产计划排程、生产过程管控、全生产过程质量管理、工厂内物流管理系统使用,实现铸件产品单体质量追溯及批次质量追溯。处理后的数据通过对照工艺质量标准进行追溯,在指导铸件生产过程质量参数优化方面起着重要作用。系统运行后,经过大量数据积累,后期运用大数据分析和质量模型算法,实现了质量预测和反馈控制,并探索出一条铸造企业在生产制造领域以数据赋能产品质量提升的数字化系统建设之路。

白炭黑粒径对湿法混炼天然胶乳/白炭黑胶料性能的影响

在液相状态下,利用球磨机对白炭黑进行研磨,制备白炭黑水分散体,研究分散体中白炭黑粒径对湿法混炼天然胶乳/白炭黑胶料性能的影响。结果表明,不同粒径白炭黑胶料的性能差异较大,当白炭黑聚集体粒径为9.4μm时,胶料的综合性能最佳。

碳纤维/天然橡胶复合材料的性能研究

研究碳纤维(CF)用量对CF/天然橡胶复合材料的加工性能、硫化特性、物理性能、导电性能、导热性能和动态力学性能的影响。结果表明:添加3份CF的硫化胶物理性能较好;添加15份CF的硫化胶体积电阻率比未添加CF的硫化胶小3个数量级,热导率增大约21%;随着CF用量增大,硫化胶的抗湿滑性能提高,滚动阻力增大。

基于螺杆挤出式工业陶瓷3D打印技术的最佳成型工艺研究

结合现有橡胶挤出机的喂料挤出方式研发出一种适用于工业陶瓷聚合物共混材料的新型三维(3D)打印成型方法。根据工业陶瓷聚合物共混的最佳混合喂料配方,利用自主设计的新型螺杆挤出式3D打印机进行打印成型实验,将输料温度、喷头温度、出料速度、成型平台温度4个因素作为实验变量,采用正交试验打印出实验模型毛坯件,根据所得毛坯件的表面精度和成型品质进而确定出工业陶瓷聚合物共混3D打印最佳成型工艺。