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。

STFE膜材力学试验与材料本构研究

STFE膜材是一种新型建筑膜材料,它具有良好的透光和透景性能,并且有较高的抗拉强度,可用于大跨度张拉结构中。本文针对这种新式膜材料,基于国内检测标准改进了单、双轴力学试验方法,并测定了其弹性模量、泊松比、剪切模量、徐变伸长率等力学参数。进一步地,提出了描述STFE膜材应力-应变关系与短期时变(徐变、应力松弛现象)力学性能的材料本构模型。试验结果表明,STFE膜材相对于传统织物涂层膜材,拥有更高的弹性模量和同等水平的徐变伸长率,相对于同样透光透景的ETFE膜材,STFE膜材的强度为其6~7倍,弹性模量为其6倍以上,且徐变伸长率不到其15%。综上所述,STFE膜材具有优异的建筑表现效果和力学性能,适合作为透明张拉膜结构的建筑材料。

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。

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。

难燃型改性聚乙烯复合卷材燃烧性能试验研究

为全面评价难燃型改性聚乙烯复合卷材的燃烧性能,采用可燃性试验和辐射热源法对5组复合卷材进行测试。结果表明,复合卷材D的燃烧性能不符合GB 8624—2012中B1级的技术要求,其余四组复合卷材的燃烧性能均符合GB 8624—2012中B1(B)级的技术要求,其中,蜂窝型复合卷材相对于砂面型复合卷材具有更佳的燃烧性能。在进行可燃性试验时,可考虑将20 s内是否有燃烧滴落物引燃滤纸现象作为测定指标。在进行临界辐射通量试验时,可考虑在不预热的情况下直接点燃试样进行试验。

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。

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。

特定环境下FRP与混凝土正拉黏结性能试验研究

通过纤维增强塑料(FRP)与混凝土试件的正拉黏结强度试验来研究碳化、冻融循环、盐溶液干湿循环下FRP与混凝土之间的黏结耐久性．碳化、干湿循环作用后,CFRP与GFRP试件的正拉黏结强度有一定提高,表明这两种复合材料体系可以用来加固碳化、盐溶液干湿循环作用地区的混凝土结构．冻融循环作用达到一定循环次数后,正拉黏结强度随着冻融循环次数增加逐渐降低,这与冻融降低了混凝土强度有关,冻融循环对复合材料与混凝土的黏结界面也有不利影响,因此这两种复合材料体系用于加固承受冻融作用的混凝土结构时,需要考虑耐久性问题．

聚合物基建筑保温材料的热行为及燃烧行为

对模塑聚苯乙烯泡沫板(EPS),挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)和聚异氰酸酯-聚氨酯泡沫板(PIR-PU)的热分解行为、燃烧行为、燃烧烟气中的主要毒害气体和热裂解产物进行了研究.结果表明:PIR-PU的初始分解温度和最大热分解温度明显低于EPS和XPS,EPS和XPS的热分解行为基本相同,高温下PIR-PU的残炭率高,而EPS和XPS基本不成炭;PIR-PU的热释放速率、总热释放量、生烟速率和总生烟量均明显低于EPS和XPS,但PIR-PU点燃时间比EPS和XPS短;PIR-PU,EPS和XPS的燃烧烟气中均存在CO和HCN等毒害气体,有效剂量分数(FED值)表明PIR-PU的燃烧烟气毒性最大;PIR-PU热裂解产物中的异氰酸酯衍生物、苯胺衍生物和含氯阻燃剂是其燃烧生成HCN和HCl的主要原因,而EPS和XPS热裂解产物中大量的芳香族衍生物是其生烟量较大的一个重要原因.

碳纤维与玻璃纤维增强聚合物复合材料耐久性

通过快速碳化、模拟海水潮汐作用的干湿循环、冻融循环作用以及纵向拉伸试验,研究了特定环境对碳纤维与玻璃纤维增强聚合物复合材料(CFRP与GFRP)纵向受拉性能的影响.试验结果表明:CFRP在这三种环境下强度变化不大,弹性模量有所提高,延伸率在干湿循环下略有降低.GFRP的力学性能在这三种环境下也都有不同程度的退化.湿度或水分和温度变化是影响FRP性能的重要环境因素.

异型材挤出口模内的流动模拟

本文根据挤出机理，对口模内的流动行为进行适当的简化和假定，建立了挤出口模内流动分析的数学模型，并采用横截面／假想区域法实现了复杂异型材挤出。模内的数值模拟，数值分析结果与三维有限元解和解析解的对比，取得了满意的效果。