不同初始应力的Kapton薄膜的蠕变性能研究

聚酰亚胺薄膜(Kapton薄膜)作为一种航天膜材,其蠕变效应对结构的影响至关重要。为研究其蠕变力学性能,首先选用厚度为25μm的Kapton薄膜,在极限抗拉强度的35%、50%、65%、80%4组应力水平下,进行单轴蠕变拉伸试验。其次根据得到的蠕变力学曲线分析不同初始应力下薄膜蠕变的变化规律,结合蠕变伸长率描述薄膜随初始应力的蠕变特性并探讨其内在机理。最后采用经典Kelvin、经典Maxwell、四元件Burgers、三参数广义Kelvin、五参数广义Kelvin 5种蠕变本构模型对试验数据进行拟合,并对比分析各模型的拟合效果。结果表明:Kapton膜材具有明显的粘弹性性能,在设计中应予以考虑;初始应力对Kapton膜材的蠕变性能影响显著,初始应力越大,蠕变初期应变越大,稳态蠕变阶段应变保持值越高,粘弹性越明显;不同方向上的拉伸断裂应力水平导致蠕变性能的差异性,各应力状态下总应变TD(机器展开方向)大于MD(垂直方向);随着初始应力的增大,薄膜的蠕变伸长率先增大后减小,这是因为初始应力对薄膜内部的应力状态和位错运动的影响是复杂的,并且存在一个平衡点。本研究采用的五参数广义Kelvin模型能够较好地预测Kapton膜材的蠕变性能,拟合结果的可决系数均超过0.99,Burgers模型次之;经典Kelvin、三参数广义Kelvin以及经典Maxwell模型拟合可决系数在0.71~0.86之间,其拟合结果满足实际工程的需要。

塑料建材制品对建筑节能性能的贡献及未来趋势分析

1塑料建材的基本概述塑料建材是一类在建筑行业中广泛使用的创新材料,其主要由各种类型的塑料复合材料制成,包括但不限于聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等。由于其轻便、耐用和可塑性强的特点,塑料建材在现代建筑中的应用逐渐增多。这类建材具有出色的隔热和隔音性能,有助于提高建筑的能效,降低能耗。塑料建材不仅能有效抵抗不利气候条件的影响,保持其原有性能和外观,而且通过科学的设计和工艺创新,塑料建材可以模拟传统建材的外观和质地,为建筑师和设计师提供了更广泛的设计可能性。另外,塑料建材易于加工和安装,能大大缩短建筑工程的施工周期,节约劳动力并且降低成本。在环保方面,通过使用回收塑料生产的塑料建材,可以减少对环境的影响,促进可持续发展。因此,塑料建材在建筑行业中的应用正变得日益普遍。

抗氧剂1024在铜嵌件聚丙烯管件中的应用研究

铜嵌件聚丙烯管件在建筑给排水领域广泛使用,然而铜的存在会加速聚丙烯材料的热氧老化。该研究在聚丙烯树脂中引入抗氧剂1024,通过长期热氧老化实验以及在力学性能、OIT、熔融指数方面的测试,结果表明含有抗氧剂1024的聚丙烯具有强的抗铜热氧老化性能。加入0.3%的抗氧剂1024对聚丙烯的力学性能保持较好,老化后强度为21.6MPa,仅降低14.6%;而管件内层OIT下降速度缓慢,在180天老化后依然保持为13.7min。微观形貌研究发现,抗氧剂1024可以在聚丙烯与铜接触表面形成稳定络合物。含有抗氧剂1024的聚丙烯铜内嵌管件,其热氧老化性能与镀镍黄铜管件相近,具有较好应用前景。

化学介质对PPR管材性能的影响

在(23±2)℃、相对湿度(50±5)%条件下,用化学介质酸、碱、盐对采用不同配方、相同工艺生产的3种PPR管材进行处理,并通过红外光谱分析、冲击强度试验、氧化诱导时间和熔体质量流动速率试验分析微观结构和管材性能的变化。结果表明,酸、碱、盐导致PPR管材分子规整性及分子结晶度降低,冲击强度提高,熔体质量流动速率降低,发生了不同程度的氧化,氧化诱导时间缩短。酸、碱、盐对1#管材冲击强度和氧化诱导时间影响最大,对3#管材熔体质量流动速率影响最大。

建筑工程中EPS泡沫塑料的应用

EPS泡沫塑料作为一种封闭空腔结构的轻型高分子聚合物材料,质量轻、强度高、隔热性和透水性强,优势显著,作用突出,已经被广泛应用到了建筑工程中。

Kapton薄膜偏轴拉伸试验研究

为深入揭示Kapton高分子膜材强度和刚度特征,对其进行7个偏轴角度(0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°)下的单轴拉伸试验,获得了材料在各角度下的应力-应变关系、强度和断裂延伸率等数据,推导了相应的弹性模量-应变关系。结果表明:Kapton薄膜为典型的非线性、各向异性材料,整个拉伸过程的应力-应变曲线可以分为3个阶段,即近似弹性段、应变强化段、应力强化段;Kapton膜材强度随偏轴角度的变化表现出“N”形分布规律,异于Tsai-Hill等强度准则的“U”形规律,这是由于膜材内部分子链的择优取向,导致偏轴角度30°时抗拉强度最大,偏轴角度60°时抗拉强度最小;断裂延伸率随偏轴角度的增大呈现出增大的趋势;不同偏轴角度下的弹性模量均有所差异,正交各向异性板的弹性理论可以较好预测Kapton膜材的等效弹性模量;研究所得结论可为Kapton膜材强度、变形预测及相应的充气可展结构设计分析提供参考。

内置保温墙体内聚丙烯连接件耐碱性能研究

内置保温墙体由聚苯板、钢丝焊接网和模板搭设拼装后现场浇筑混凝土而成,其中聚丙烯连接件用来连接钢丝焊接网和聚苯板。为研究聚丙烯连接件在混凝土环境中的长期耐久性能,利用加速试验将聚丙烯连接件浸泡在20、40℃和60℃碱溶液中分别进行老化处理,通过观测表观形貌,测试水吸收性能、力学性能和热性能,获得加速老化后聚丙烯连接件质量增量、极限承载力、刚度保留率、差示扫描量热分析(DSC)曲线和动态热机械分析(DMA)曲线的变化规律。试验结果表明,经过20、40℃和60℃碱溶液浸泡6个月后,聚丙烯连接件表观形貌无明显变化,试样质量随浸泡时间延长而增加。试样极限荷载和刚度在老化前3个月基本保持不变,在老化6个月后均增长40%~50%。老化6个月后,聚丙烯连接件的热性能无明显退化。老化前后试样的DSC曲线和DMA曲线基本一致,老化作用的影响较小。

RTP管在高压含硫油气环境下的应用

非金属增强热塑性塑料复合管(RTP)在西部油气田应用中处于高压高含硫工况。为明确RTP管在高压含硫环境下的应用效果,针对服役前后RTP管高密度聚乙烯(PE-HD)内衬层材料和涤纶纤维增强材料,开展形貌分析、理化性能分析及服役后样品的承压性测试。试验结果表明,PE-HD和涤纶纤维在高压含硫环境下服役后外观和结构成分均发生了一定变化,抗拉强度显著降低。服役后PE-HD与原始样品相比硬度和氧化诱导温度也有所下降,热失重存在一定差异,维卡软化温度变化不大。油气田高压含硫服役环境对PE-HD内衬层和涤纶纤维有溶胀作用,大分子分子链和次价键作用减弱,导致材料部分性能有所降低,但服役后RTP管的整体承压性仍能满足标准要求。建议RTP管在高压含硫油气环境中应用时内衬层材料应选用耐油气介质溶胀和渗透性能更好的材料,如交联聚乙烯(PEX)或聚偏氟乙烯(PVDF)等。

新型塑料给水管材的性能和应用探研

当代科技水平逐渐得到改善,形成了严格的建筑标准,对给水管材提出更高的要求,优化处理其材质和性能,保障工程建设质量。本文主要围绕着新型塑料给水管材来展开,分析管材的性能以及应用,给予塑料给水管道数据比较分析,提出有利于此种给水管材发展的建议,实现管材功能优化处理,改善建筑设施功能,为施工带来诸多方便,保证建筑设施质量提升。

改性秸秆/PP木塑复合材料性能研究及应用

以稻秸秆粉为填充料,以聚丙烯(PP)膜为基体,采用混炼和热压成型方法制备未添加和添加抗氧化剂维生素E稻秸秆/PP木塑复合材料,研究稻秸秆/PP木塑复合材料抗老化性能和力学性能。实验结果表明,添加抗氧化剂维生素E的稻秸秆/PP木塑复合材料表面褪色现象较小,未添加氧化剂秸秆/PP木塑复合材料表面褪色现象较大,且维生素E含量0.8%和1.2%两组试样效果最好。从而得出,抗氧化剂维生素E能降低秸秆/PP木塑复合材料的老化和力学性能损失。即改性稻秸秆/PP木塑复合材料能满足户外家具的设计要求,并在现代户外景观设计中广泛应用。

RPVC纱窗异型材定型模的设计

介绍RPVC纱窗异型材模具中定型模的设计及生产制造方法,设计已通过实际生产检验。

新型绿色建筑材料秸秆钢渣泡沫混凝土研究现状及展望

随着中国“双碳”政策的推进,建筑行业的碳排放和能源的消耗日益明显,如何做好建筑的节能减排成为社会广泛关注的问题。泡沫混凝土作为一种质轻价廉、具有良好的保温隔热、隔音性能的建筑材料,成为研究热点。综述了近些年国内外学者对于泡沫混凝土的各方面性能的研究,其中掺入钢渣对泡沫混凝土的力学性能可以有效地提高,但对其热学性能不太理想;而掺入植物纤维对泡沫混凝土的热学性能有一定的帮助。因此,对在众多学者研究的基础上,结合我国农业废料秸秆及工业废料钢渣利用率不足等方面,提出了一种新型绿色建筑材料——秸秆钢渣泡沫混凝土,对泡沫混凝土的研究和应用提供了新的思路。

常见弹性地板的临界热辐射通量检测结果研究

弹性地板因其质轻、安装简单、性能稳定等优点被广泛应用于室内外装修。临界热辐射通量是表征铺地材料在外部热辐射条件下火焰蔓延能力高低的检测项目。本文对PVC地板、LVT地板、WPC地板、SPC地板、橡胶地板和亚麻地板的临界热辐射通量检测结果进行比较。结果表明,PVC同透地板、LVT地板、WPC地板、SPC地板的临界热辐射通量值基本可达8.0kW/m^(2)以上,燃烧性能等级达到B1(B-s1)级,PVC复合地板、橡胶地板及亚麻地板的燃烧性能稍差,燃烧性能等级一般在B1(C-s1)级。

纳米复合氟碳涂料的性能研究

利用紫外线老化试验、电化学交流阻抗试验和盐雾试验对普通氟碳涂层和纳米复合氟碳涂层的性能进行了对比研究 .结果表明 ,与普通氟碳涂层相比 ,纳米复合氟碳涂层的耐紫外老化性能良好 ,其色差值ΔE可降低 2 3% ;纳米复合氟碳涂层体系的电阻值提高一个数量级以上 ;耐盐雾腐蚀性能有显著改善 .

羟乙基甲基纤维素对水泥砂浆性能的影响

研究了羟乙基甲基纤维素对新拌砂浆和硬化砂浆的改性效果 .结果表明 ,羟乙基甲基纤维素明显提高了新拌砂浆的保水性 ,降低了新拌砂浆和硬化砂浆的体积密度 ,硬化砂浆的吸水率、抗压强度、抗折强度和弹性模量 。

干湿环境下FRP全裹与条带间隔加固混凝土圆柱耐久性试验研究

通过碳纤维布(CFRP)和玻璃纤维布(GFRP)全裹黏贴加固与条带间隔黏贴加固混凝土圆柱在盐溶液干湿循环作用下的轴心受压试验,对比分析环境作用、纤维布类型、纤维布黏贴方式对混凝土圆柱轴压性能的影响。结果表明,经过盐溶液干湿循环作用之后,FRP加固混凝土圆柱的强度和延性有所降低,CFRP加固柱比GFRP加固柱耐干湿循环性能好。如果从提高强度、抗震能力、耐久性方面考虑,全裹黏贴方式优于条带间隔黏贴方式,在盐溶液干湿循环环境下,可以考虑采用FRP全裹黏贴加固混凝土结构,在提高混凝土结构受力性能的同时,以全裹黏贴加固方式来延缓外界环境对混凝土的侵蚀,延长混凝土结构的寿命。但从经济方面考虑,FRP约束对圆柱强度的提高程度并不与FRP用量成正比,条带黏贴方式比全裹黏贴方式更经济。建立了考虑盐溶液干湿循环影响的FRP条带柱与全裹柱的承载力计算模型。

高温后FRP筋纵向拉伸性能

通过拉伸试验研究了高温后纤维增强聚合物(FRP)筋的纵向拉伸性能.试验参数包括温度、FRP筋直径、FRP筋种类和恒温时间.结果表明:室温下和高温后FRP筋拉伸应力-应变关系曲线相似;随着温度升高,FRP筋抗拉强度和极限应变逐渐下降;在试验温度范围内,高温作用对FRP筋的拉伸弹性模量影响较小;随着玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋直径减小,高温作用后BFRP筋抗拉强度降低程度呈增加趋势;BFRP筋直径对弹性模量和极限应变的影响没有明显规律;高温作用对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋的影响大于BFRP筋;270℃时FRP筋在0.5h前已完成大部分玻化、热分解反应.建议了300℃以内高温后FRP筋抗拉强度折减系数应取的值,当温度高于300℃时,BFRP筋和GFRP筋均不应使用.

聚氨酯硬泡外墙保温材料的热稳定性分析

在空气和氮气气氛下对聚氨酯硬泡(Rigid Polyurethane Foam,RPUF)进行了热重分析。在空气气氛下将样品分别以10℃/min、20℃/min、40℃/min和50℃/min的升温速率从室温加热至800℃。用Flynn-Wal-l Ozawa(FWO)等转化率方法和非线性多参数回归方法(Mu-ltivariate Non-linear Regression Method)计算热动力学参数。RPUF在空气和氮气气氛中的热解可认为是2步连续反应。RPUF在空气气氛中的热解过程可由Fn→Fn机理准确描述,在氮气气氛中则可由Fn→D3机理描述。基于可靠的动力学参数和反应机理函数,对RPUF在不同温度下的寿命进行了预测。结果表明,RPUF的寿命对温度变化非常敏感,同时受分解气氛等因素的影响。

某市饮用水系统中药品和个人护理用品的调查研究

采用固相萃取和液相色谱双质谱联用技术，调查研究了某市水源水、净水厂和小区管网（龙头）等水样中的65种药品和个人护理用品（PPCPs）分布和浓度情况。结果表明，在水源水、净水厂原水和小区管网（龙头）水中分别检出11、12和5种PPCPs，其平均浓度分别在0～11．20ng／L、0～12．35ng／L、0～1．31ng／L范围内；检出频率较高的污染物主要有4种抗生素类药（磺胺甲恶唑、氧苄氨嘧啶、泰妙菌素、林肯霉素）、2种消炎解热镇痛药（氨糖美辛、安替比林）、1种抗精神病药（舒必利）、1种血液循环系统药物（卡巴克络）、1种抗心律失常药（达舒平）、1种B阻滞剂（阿替洛尔）；常规处理工艺并不能对所有目标物质有很好的去除效果，卡巴克络、磺胺甲恶唑等物质仍能在常规工艺出水中检出，而深度处理工艺的臭氧单元能对所检测的物质起到很好的去除作用，在深度处理工艺出水中检测不到任何目标污染物。

高速列车用PMI泡沫力学性能研究

本文对车用复合材料夹层结构用PM I泡沫ROHACELL71S进行了拉伸、压缩、剪切试验。试验表明,ROHACELL71S泡沫的性能优于AIREX R82.80,能满足高速列车车体夹层结构用泡沫的要求。