微表处技术在高速养护工程中的运用研究

随着城镇化进程的加快,我国重要基础设施建设取得了显著的成效。我国高速公路的建设和发展,由于中国高速公路的公里数较长,采用以往单一的养护方法,既延长了养护时间,又加剧了成本消耗。近年来,我国加大对预防性养护工作的重视,通过对其进行科学、理性地应用预防养护技术,改善高速公路本身的使用状况,从而提升高速公路的品质。在预防性养护技术中,微表处法是一个很关键的环节,它既可以实现简单的工程建设,又可以获得很好的经济效益,可以从根本上解决高速公路损伤问题。文章对微观表面处理技术在高速公路养护中的应用进行了论述。

HDPE/纳米SiO_2复合体系的动态流变行为

研究了高密度聚乙烯(HDPE)/纳米SiO2复合体系的动态流变行为,探讨了纳米SiO2用量及表面偶联剂处理对复合体系的流变行为影响。实验结果表明,在SiO2未经表面处理体系,SiO2含量达到8%时,复数粘度η*发生突变,并出现强烈的剪切变稀;低频区,储能模量G′、损耗模量G″出现第二平台;对应的应变γ-G′曲线上,体系出现两段线性粘弹区域;这些现象表明了体系因粒子间相互关联、粒子与基体间相互作用而形成局部有序的逾渗网络结构。而纳米SiO2经表面偶联剂处理后,体系η*下降,体系没有出现平台特征,复合体系更加均匀。

耐高温聚合物材料的新进展

耐高温聚合物材料的开发始于60年代,经过20多年的研究探索,虽然品种已有数十种之多,但具有实际应用价值的却只有几种。其中以聚酰亚胺最为重要,已在航空航天、电子电器及仪器仪表的应用中证明是具有优良的耐高温性能的聚合物材料。目前聚酰亚胺已可以提供粘合剂、涂料、薄膜、模塑料、纤维及复合材料等产品。

酚醛树脂表面处理剂对炭纤维增强环氧树脂复合材料界面强度的影响

采用酚醛树脂作为炭纤维表面处理剂,可以显著提高多种炭纤维和环氧树脂界面强度。通过XPS、AFM、SEM和层间剪切强度等方法,研究了不同浓度的酚醛树脂表面处理剂对炭纤维增强环氧树脂复合材料层间剪切强度、炭纤维表面元素和化学键组成的影响,以及炭纤维增强环氧树脂复合材料断面微观形貌的变化。XPS和AFM分析结果表明酚醛树脂和炭纤维表面发生了化学反应,而且酚醛树脂处理剂浓度越高,和炭纤维表面发生反应的基团也越多,表面越光滑平整,SEM和层间剪切强度研究表明酚醛树脂处理后的复合材料界面粘结性能得到很大的改善,而且界面粘结性能强烈依靠处理剂浓度。

聚乙二醇/石墨烯纳米片复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)作为相变工作物质,以具有优异导热性能的石墨烯纳米片(GNPs)作为导热填料,通过熔融共混法制备出一系列不同GNPs含量的PEG/GNPs复合相变材料。采用激光导热仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等测试PEG/GNPs复合相变材料的导热性能、热物性、微观形貌、结晶性能及化学组成。结果表明,GNPs均匀分散于PEG基体中,形成能够加快热量传递的导热通路,复合材料体系的导热系数得以显著提高,而相变焓仅仅略微下降,当GNPs含量为2%时,复合材料体系的导热系数是PEG的249.7%,而相变焓损失率却仅为3.9%;PEG与GNPs二者间仅是物理吸附,并未发生化学反应,复合材料体系的结晶性能良好;PEG与GNPs复合相变材料的热响应速度更快,能源利用率因而更高。

聚乙烯/石墨纳米复合材料的制备、结构和导电性

用溶液插层(SI)和母料熔体混合(MMM)方法制备了聚乙烯(PE)/马来酸酐接枝聚乙烯(gPE)/膨胀石墨(EG)导电纳米复合材料,以直接熔体混合(DMM)法制备的PE/gPE/EG、PE/EG复合材料作对照,通过电导率(σ)测试,TEM、SEM、OM观察和DSC分析,研究了制备方法、EG体积或质量分数(或fm)和gPE质量含量(Cg)对复合材料结构和σ的影响。结果表明,SI、MMM、DMM法制备的Cg/fm=1 5复合材料和PE/EG对照材料的逾渗阈值c分别为2 19%、3 81%、4 68%和5 35%;当Cg/fm由1增至4时,MMM、DMM法制备的fm=9%复合材料的σ分别跃升12和8个数量级;产生这些差异和现象的原因,可根据复合材料中EG分散相形态和内部微结构随制备方法、和Cg/fm的变化,按逾渗理论来解释。

变截面弹丸在分离式Hopkinson压杆中的应用

本文在分离式Hopkinson压杆系统中,探索了应用变截面锥形弹丸实现常应变率力学性能测试的实验方法,以及在较高应变率下实现动态卸载以获取材料的动态弹性模量的可行性.

PMMA动态拉伸破坏实验研究

本文利用Hopkinson压杆系统对PMMA变截面柱锥试样进行冲击加载，研究材料动态拉伸断裂特性和破坏机理。由于PMMA的拉压强度差别不大，采用圆柱状试件难以产生反射拉伸破坏，因此，将试样设计为圆柱锥状，实验时，将试样的圆柱端粘贴于输入杆上。实验结果表明，在一定的撞击速度下，由于应力波的汇聚作用，在试样锥段产生了反射拉伸破坏；当撞击速度较高时，在产生反射拉伸破坏的同时，试件中还产生了银纹区，随着打击速度的提高，银纹区域增大。同时根据断口的SEM观察，研究了材料的破坏机制。

绿茶提取物对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响

为了研究绿茶提取物不同含量对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响,通过流延法制备得到绿茶提取物不同含量的聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜,测定分析不同含量绿茶提取物对薄膜的颜色、透明性、力学性能、疏水性能和气体阻隔性能的影响。结果表明:随着绿茶提取物含量的增加,薄膜亮度稍有变暗,颜色趋于红色、黄色;透明性显著降低;薄膜抗拉强度显著增加,断裂伸长率显著降低;薄膜的疏水性能提高,薄膜的溶胀率、持水率降低;薄膜的水蒸气透过率和氧气透过率降低。因此,绿茶提取物的加入,提高了薄膜的力学性能、疏水性和气体阻隔性,为薄膜在食品包装中的应用提供了基础。

Hopkinson压杆反射拉伸下PMMA动态破坏现象实验研究

利用Hopkinson压杆系统对PMMA变截面柱锥试样进行冲击加载,研究材料动态拉伸断裂特性和破坏机理。由于PMMA的拉压强度差别不大,采用圆柱状试件难以产生反射拉伸破坏,因此,将试样设计为圆柱锥状,实验时,将试样的圆柱端粘贴于输入杆上。实验结果表明,在一定的撞击速度下,由于应力波的汇聚作用,在试样锥段产生了反射拉伸破坏;当撞击速度较高时,在产生反射拉伸破坏的同时,试件中还产生了银纹区,随着打击速度的提高,银纹区域增大。同时根据断口的SEM观察,研究了材料的破坏机制。

正十八烷基化聚(苯乙烯-co-马来酰亚胺)梳状聚合物制备及表征

为探究由聚(苯乙烯-co-马来酸酐)(SMA)和正十八烷基胺(C_(18)NH_(2))所构成的梳状聚合物主侧链间不同键接方式对其结构和性能的影响,以SMA为主链,以C_(18)NH_(2)为侧链,通过酰胺反应(开环反应)和酰亚胺反应(闭环反应),制备了十八烷基化聚(苯乙烯-co-马来酸酐)(SMAC18N)和聚(苯乙烯-co-马来酰亚胺)(SMIC18N)梳状聚合物;通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)等方法对比研究了SMAC18N和SMIC18N梳状聚合物的热行为和结晶行为。结果表明:SMAC18N出现明显侧链结晶行为,而SMIC18N未出现热行为和结晶现象;SMIC18N的热失重温度为370℃,而SMAC18N为202℃;SMIC18N表现出明显疏水能力,疏水角为101.9°。这说明主侧链键接方式对侧链烷基有序堆积结构和热性能有显著影响。

压缩一炭化稻壳块——发展中的冶金保温材料

一、稻壳保温材料(一)已有稻壳保温材料稻壳主要由纤维素和木质素的复合物组成(约占80%)。其营养价值低、松散、容重小且含有较多的灰份或二氧化硅。稻壳在燃烧时,可产生的热值为3300卡/克左右,其热气体温度达1200℃。近年来,在一些国家把生稻壳直接用于出铁水时和运输铁水罐时铁水液面的保温层。

聚丙烯等通道转角挤压加工中挤压载荷变化规律的实验研究

对聚丙烯(PP)进行等通道转角挤压(ECAE)加工,利用电子万能试验机获得PP在不同挤压工艺参数下的挤压载荷-行程曲线,根据其宏观剪切变形情况,分析了在ECAE加工过程中挤压载荷的变化规律;并分析了挤压工艺参数对PP屈服载荷的影响。结果表明:在ECAE加工中挤压载荷分为压缩弹性变形引起的载荷增加,形成塑性剪切带引起的载荷快速增加,持续的剪切塑性变形引起的载荷基本稳定3个阶段;在挤压工艺参数中挤压温度对挤压载荷-行程曲线影响显著,在同一挤压速度下,屈服载荷随着挤压温度的升高而显著降低。

充填式条带开采地表移动观测站的建立与数据分析

在级索煤矿16E102、16E104、16E106及16E108工作面地表建立移动观测站,并对观测数据进行分析,探讨了充填式条带开采地表移动规律和有关的岩移参数,并得出相应结论。

发泡剂对ABS塑料混凝土力学性能及保温性能的影响

通过发泡剂对废弃ABS进行发泡,并将发泡ABS(FABS)作为细骨料制备轻质高强度ABS塑料混凝土,对塑料混凝土的力学性能、保温性能以及耐久性能进行研究。结果表明:FABS-2具有较低的密度和较好的力学性能,其中抗压强度、抗折强度以及劈裂抗拉强度分别为38.65、7.23、3.46 MPa。且FABS-2的热导率较低,保温性能较好,可以应用于保温结构材料。耐久性能表明:FABS-2具有较低的吸水率为3.69%、优异的抗硫酸腐蚀性能以及抗氯离子渗透。因此,FABS-2塑料混凝土可以用于日常轻质保温材料。

DOPO接枝氢氧化镁阻燃超高分子量聚乙烯研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)接枝氢氧化镁(MH)制备新型接枝型复合阻燃剂(D-MH),并用于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)阻燃改性,对D-MH的化学结构进行表征,对阻燃改性后UHMWPE热释放、烟释放、热降解过程及力学性能进行分析。结果表明:D-MH对UHMWPE的阻燃效果明显优于未经过改性的MH阻燃剂,D-MH阻燃UHMWPE材料的热释放速率峰值和总热释放量与MH阻燃UHMWPE材料相比下降53.7%和69.3%,烟释放速率峰值和总烟释放量下降74.0%和86.8%,拉伸强度和无缺口冲击强度提高0.5倍和6.3倍。

低浮纤GFRPP复合材料的流变性能分析

采用包覆工艺制备了聚丁烯-1/玻璃纤维(PB-1/GF)母粒,与聚丙烯(PP)等熔融共混制备了玻纤增强聚丙烯(GFRPP)复合材料,并在200℃下分析了复合材料的静态和动态黏弹性。结果表明:复合材料的剪切黏度随着剪切速率的增大呈现出线性降低的趋势。当PB-1用量为10%时,复合材料具有较高流动性。复合材料有很强的频率依赖性,在低频区,材料显示出黏性的特点;在高频区,材料则表现出橡胶弹性的特点。

SiCN前驱体炔丙基聚硅氮烷的制备与性能

由液体聚硅氮烷(LSZ)和溴丙炔在三乙胺缚酸剂促进下的缩合反应制备了炔丙基聚硅氮烷(PPSZ),作为SiCN陶瓷前驱体。通过控制溴丙炔的用量可以得到炔基含量不同的前驱体。采用傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、示差扫描量热分析和动态流变测试等研究了PPSZ及其固化产物的分子结构和固化性能。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和热重分析等研究了前驱体陶瓷化过程和陶瓷材料的性能。结果表明:PPSZ在热固化过程中具有理想的流变性,但固化温度较高(>275℃)。PPSZ具有较高的陶瓷化产率,陶瓷化过程的体积膨胀得到抑制。在相对较低的热解温度下SiCN陶瓷的结晶性不高,但有明显的SiC衍射峰。PPSZ树脂热解后陶瓷具有较好的高温抗氧化性能。