Effects of EVA Latex on the Properties of Glass-fiber/Magnesium-oxychloride Cement Composites

The effects of Ethylene-Vinyl Acetate copolymer （EVA） latex as an additive or a glass fiber surface modifier on the properties of Glass-Fiber （ GF ）/ Magnesium Oxychloride Cement （MOC） composites was studied. The mechanical properties, water resistance aud aging resistance of the cured GF/ MOC composites were estimated and chemical ingredients analysis and morphological study of the GF/ MOC composites were also performed. It is found that EVA added to the MOC matrix could substantially improve the interfacial adhesion, water resistance aud aging resistance of GF/ MOC composites. EVA treatment on glass fibers resulted in decreasing initial flexural strength of GF/ MOC composites while enhancing the soft coefficients. In addition, the drying time and dilution of the EVA treatment on glass fibers also had an otwioas effect on the properties of GF/ MOC composites. However, excessive EVA interfered with the growth of the 5 Mg（ OH）2· MgCl2 ·8H2O crystal and the properties of GF / MOC composites.

Mechanical Behavior of a Glass-fiber Reinforced Composite to Steel Joint for Ships

在海洋的结构合成的增强的眼镜纤维的使用正在变得更普通，特别地由于潜在的重量积蓄。在增强的聚合物(GRP ) 上层建筑和钢壳形成了的眼镜纤维之间的关节的机械反应被检验并且随后修改了通过当模特儿并且测试的一个联合程序改进性能。一个有限元素的模型被开发预言关节的反应。模型在在不同材料，进步损坏，大变丑理论，和一种非线性的压力紧张关系之间的接口考虑接触。预言进步失败，分析联合 Hashin 失败标准和最大的压力失败标准。结果表演压力反应在力量上有大影响并且关节适用。Balsawood 钢接口被证明对关节的机械行为批评。在试验性的结果和数字预言之间的好同意被观察。

Ce-Mn mixed oxides supported on glass-fiber for low-temperature selective catalytic reduction of NO with NH_3

Samples of cerium-manganese oxides supported on modified glass-fiber with different Ce/Mn molar ratios （Ce-Mn/GF） were prepared by an impregnation method and tested for low-temperature （80 180 ℃） selective catalytic reduction （SCR） of NO with ammonia. This brand-new technology could remove NO and particles matter from coal-fired flue gas. The surface properties of the catalysts were examined by means of Bmnauer-Emmett-Teller （BET）, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, X-ray diffraction （XRD）, and scanning electron microscopy （SEM）. The experimental results showed that the catalyst with a Ce/Mn molar ratio of 0.2 obtained high activity of 87.4% NO conversion at 150 ℃ under a high space velocity of 50000 h1. Deactivation poisoned by SO2 still occurred, but the Ce-Mn/GF（0.2） catalyst performed desirable tolerance to SO2 with decreasing 50% in 40 min and then maintaining at about 30% NO conversion. Characterization results indicated that the excellent low-temperature catalytic activity was related to the high specific surface area, pore structure, and amorphous phase.

玻璃纤维改性煤基固废胶结充填材料性能研究

基于煤矸石、粉煤灰等煤基固废再生资源利用和胶结充填材料性能优化问题,研究了玻璃纤维掺量、长度和养护龄期对煤基固废胶结材料输送性能和力学性能的影响规律,探讨了玻璃纤维增强机理。实验结果表明:玻璃纤维改性煤基固废胶结材料坍落度随纤维长度和掺量的增大而减小,但均大于200 mm,满足输送性能要求;抗压强度和抗拉强度随纤维长度的增大呈先增高后降低,随纤维掺量的增加而增高的变化规律;当玻璃纤维长度为6 mm、掺量为0.3%时,质量分数为79%的煤基固废胶结材料的综合性能最佳;玻璃纤维改性煤基固废胶结材料水化反应后,生成的针状和团状产物填充了材料细小裂隙且附着于纤维表面,能够有效提高材料的力学性能。

装配式桥梁板玻璃纤维混凝土-U形钢筋湿接缝受力与变形分析

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,钢筋点焊;试验段B湿接缝采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案,钢筋满焊)进行梁板体系湿接缝性能试验,监测湿接缝处搭接钢筋力学响应及混凝土接触面变形特征,同时对长期运载及强降雨影响下的钢筋受力与混凝土变形进行监测。结果表明:长期运载下,试验段B横筋受力约为试验段A的一半,其中部纵筋承受外力远大于试验段A,边缘纵筋承受外力较少,试验段B稳定性更优;试验段B较试验段A在湿接缝部位变形量小,其稳定性及耐久性更优;强降雨阶段,试验段B较试验段A变形及力学响应波动程度更低,其抗渗能力、耐久性更优。由此可知基于玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案的湿接缝构造在外力传导、抵抗变形方面具有较强稳定性,不易受恶劣环境影响。

玻璃纤维混凝土抗折性能及弯曲韧性试验研究

为研究玻璃纤维对混凝土的抗折性能及弯曲韧性的影响,以玻璃纤维掺量、玻璃纤维长度和混凝土基体强度等级为主要参数,对玻璃纤维混凝土小梁试件进行弯拉试验。结果表明:玻璃纤维掺入混凝土后,破坏形态得到改善,破坏后试件整体性能良好,抗折强度以及弯曲韧性均有显著提高;0.5%~1.5%时抗折强度随玻璃纤维掺量的增加而提高,1.5%~2.0%时随玻璃纤维掺量的增加而降低;抗折强度与弯曲韧性随玻璃纤维长度与基体强度的增加而增加。玻璃纤维可有效改善混凝土的抗折性能与弯曲韧性。

高强度玻璃纤维对阻燃增强PET性能的影响

研究了高强度玻璃纤维对阻燃增强聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料性能的影响,并制备了综合性能优良的高性能阻燃增强PET材料,同时分析了高强度玻璃纤维和普通无碱玻璃纤维在PET材料中的尺寸分布。结果表明:高强度玻璃纤维的表面处理可以有效提高阻燃增强PET材料的性能;阻燃增强PET的性能随着玻璃纤维含量的增加而提高,高强度玻璃纤维比普通无碱玻璃纤维能更好地改善PET材料的综合性能。

基于改性PP成型的工控机电路板支撑架注射模设计

针对工控机电路板支撑架大型塑件的成型,选用了一种玻纤改性增强聚丙烯(PP)复合材料用于塑件的注射成型。模具结构为三板模结构,分3次开模打开。为保证塑件模腔充填均衡性、饱满性而设计了两个点浇口用于模腔的浇注。针对塑件二级子特征较多,特别是异型螺柱深筋位较多的特点,设计了多个局部镶件用于这些局部特征的成型,在提高局部成型镶件强度的同时,降低了这些成型件的加工难度。针对模腔局部位置排气难点,设置了多个透气镶件以增强排气。设置了锁扣机构、定距拉杆机构用于模具的开模闭模控制;设计了弹料机构用于流道废料的可靠脱模、定位机构以确保塑件的成型精度和模具工作寿命;3个滑块机构用于塑件侧壁直壁及直壁上侧孔的成型与脱模。模具结构形式合理,成型件便于加工且实用可靠,能为同类模具设计提供有益借鉴。

环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的电磁吸波性能

为了制备具有一定电磁吸波性能的结构型吸波材料,采用喷涂法制备了负载石墨烯微粒的玻璃纤维预浸料,并通过热压罐成型工艺进行固化,制备了环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料。研究了石墨烯含量对吸波复合材料电磁性能、吸波性能和力学性能的影响。通过三点弯曲测试结果可知,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的弯曲强度先增大后减小,弯曲弹性模量增大,但总体变化幅度较小。矢量网络分析仪测试结果表明,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的介电常数逐渐增大,磁导率几乎不变,介电损耗正切角值逐渐增大。分析反射损耗计算结果可知,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的吸波性能主要由复合材料的厚度和石墨烯含量决定,随着复合材料厚度的增大,反射损耗峰值逐渐朝低频移动;随着石墨烯含量的增加,复合材料的吸波性能逐渐增大。当石墨烯质量分数为2.5%、复合材料厚度为1.7mm时,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料具有最佳的吸波效果,此时反射损耗峰值为-11.8dB,有效带宽为1.45GHz。

混杂网格增强超高性能混凝土双向板的弯曲性能

网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻璃纤维网格混杂增强UHPC板、3个钢丝网格与玄武岩纤维网格混杂增强UHPC板、6个单一网格增强UHPC板和1个无网格UHPC对照板进行弯曲试验,研究网格种类、总层数及铺层方式对其破坏形态、承载能力和弯曲韧性的影响.结果表明:与单一钢丝网格板和单一玻璃纤维网格板相比,钢-玻璃纤维网格混杂板开裂后表现更显著的硬化现象,在连续网格与混杂短纤维协同效应下,板呈现多裂缝破坏模式,延性较理想.铺设2层网格时,钢-玻璃纤维网格混杂板的承载能力较单一钢丝网格板提升23.7%,且其在20 mm挠度处的残余承载力较单一玻璃纤维网格板提升28.2%;钢-玄武岩纤维网格混杂板峰前阶段的能量吸收值和20 mm挠度处的残余承载力均优于单一玄武岩纤维网格板.网格总层数为3层时,与单一玄武岩纤维网格板相比,2层钢丝网格与1层玄武岩纤维网格混杂增强板在峰前挠度为2 mm时的能量吸收值提高了21.6%,20 mm挠度处的残余承载力提高了42.6%.钢-玻璃纤维网格混杂板的网格强度利用率最理想,其承载能力、能量吸收值及弯曲韧性指标均高于钢-玄武岩纤维网格混杂板.最后,考虑网格强度有效利用率建立了混杂网格增强UHPC双向板抗弯承载力理论公式,适用性良好.

纳米颗粒填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

为探究纳米颗粒[纳米氧化铁(NFe)、纳米二氧化硅(NS)、多壁碳纳米管(MWCNT)]填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GFRP)的力学性能,对纳米颗粒质量分数分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.0%的纳米颗粒/GFRP材料开展了拉伸、压缩、弯曲及冲击力学性能试验,并结合扫描电镜(SEM)分析了纳米颗粒的种类及质量分数对试件力学性能的影响规律。结果表明,随着纳米颗粒质量分数的增加,试件拉伸强度均先增大后降低,纳米颗粒的良好分散性及与树脂间的黏聚力能够提升试件的拉伸强度,但过量纳米颗粒的掺入会形成积聚现象,使得试件拉伸强度降低。相较于GFRP试件,掺入纳米颗粒的质量分数为0.1%、0.2%、0.5%和1.0%时,MWCNT/GFRP抗压强度的增幅分别为25.31%、36.04%、26.84%和27.25%,弯曲强度的增幅分别为58.74%、63.21%、40.89%及43.11%,纳米颗粒的掺入使得试件抗压强度、弯曲强度、冲击强度均得到改善,颗粒种类及质量分数的不同使得试件力学性能提升效果存在差异。SEM试验结果表明,外荷载作用下纤维出现断裂、分层现象,纤维与纳米颗粒间存在的摩擦效应增强其力学性能,颗粒的积聚使得试件力学性能降低。

基于 Moldflow 的汽车中控台框架翘曲变形分析及优化

以某汽车中控台框架为研究对象,测量试模样品发现其翘曲变形量超过了装配要求。通过Moldflow软件模拟了该塑件实际的注塑过程,翘曲变形量的模拟值与实测平均值的最大误差为5.98%,发现该塑件翘曲变形的主要因素为冷却不均和收缩不均。本文在原物料中添加质量分数为25%的玻璃纤维以及优化工艺参数后,翘曲变形量的模拟值与初始方案相比降低了86.22%。试模验证表明,优化后的翘曲变形量模拟值与实测平均值的最大误差为4.35%,证明了Moldflow软件模拟分析的准确性。试模后各检测点的最大翘曲变形量降到了1.6 mm以下,较优化之前降低了80%以上,为类似大型复杂注塑件的翘曲变形分析及优化提供了思路。

干湿循环作用下融雪剂对玻璃纤维水泥土力学性能影响的试验研究

为研究在干湿循环作用下不同种类融雪剂对玻璃纤维水泥土力学性能的影响,制备浓度为0.2mol/L的醋酸钾、氯化镁和硫酸钠溶液作为融雪剂溶液,将养护后的无纤维水泥土和有纤维水泥土试块在不同种类的融雪剂溶液中浸泡3d,然后将试块取出放入烘干箱内分别进行8~10次干湿循环。进而分析融雪剂类型、干湿循环次数对试块表面破坏状态、强度和质量等的影响。试验结果表明:经过10次干湿循环后,醋酸钾融雪剂溶液对试块质量和强度的影响程度小于氯化镁溶液和硫酸钠溶液,说明醋酸钾融雪剂对水泥土侵蚀作用较小;试块表面裂纹随着干湿循环次数的增加逐渐增多加深,在经历相同干湿循环次数后,有纤维水泥土试块的裂纹发展程度、质量损失率和强度损失率均低于无纤维水泥土试块,说明通过添加玻璃纤维可有效提高水泥土抗干湿循环和融雪剂侵蚀的能力。

空气净化技术研究(1):纤维过滤

纤维过滤是目前使用最广泛的空气净化技术,主要滤材有无纺布、玻璃纤维、驻极体静电纤维、聚四氟乙烯(PTFE)膜和纳米纤维。本文比较了国内外主要空气过滤器标准中的效率规格,介绍了这5种纤维过滤器的特点,分析了国内外文献报道的这些过滤器的主要性能和优缺点。对3种空气过滤器,即用驻极体静电纤维、PTFE纤维和静电纺丝纳米纤维制造的空气过滤器进行了测试,其中静电纺丝纳米纤维和PTFE纤维空气过滤器虽然仍存在不足,但是已实现了高效低阻的目标。面对全球肆虐不断的各种流行性疾病,空气过滤器不但需要实现高效率、低阻力,更应具备杀灭细菌和灭活病毒的功能,新的、性能更优的纤维过滤材料和空气过滤器有待开发和应用。

高温与冷却方式对纤维混凝土影响研究

研究了高温对玻璃-聚丙烯混杂纤维混凝土的影响,对比了不同的冷却方式对混凝土强度的影响,基于试验结果分析了高温损伤机理和纤维增强机理。研究表明:喷水冷却对混凝土强度损伤大,玻璃纤维和聚丙烯纤维混掺掺量分别为0.4%和0.1%时,能够显著提高混凝土的耐火性能,在400℃下,自然冷却时,抗压和抗折强度较基准组分别提高了15.3%和30.9%;喷水冷却时,抗压和抗折强度较基准组分别提高了21.3%和30.3%。

玻璃纤维滤材的疏水改性及过滤性能

闭式循环过程会产生大量放射性气溶胶,其高湿、高酸、高放射性的特点导致基于玻璃纤维滤材的高效过滤器失效快、更换频率高。为解决上述问题,提出对传统的玻璃纤维滤材进行疏水性改性,以提高玻璃纤维滤材对苛刻工况的耐受性。利用低表面能改性剂(聚二甲基硅氧烷)对滤材进行化学性疏水性改性,通过引用SiO_(2)纳米颗粒物进行微结构构造,进一步改善疏水效果。借助SEM、FTIR、接触角测量仪等手段对改性效果进行了分析,并进一步研究了改性滤材的过滤性能。研究结果表明:改性方案能够有效改善玻璃纤维滤材的疏水性,并提高其耐湿性;单纯化学改性滤材的静态接触角可达146°,引入SiO_(2)纳米颗粒物后改性滤材的接触角超过150°;当改性剂中聚二甲基硅氧烷质量分数为2.0%、SiO_(2)纳米颗粒物质量分数为0.5%时,所得GF-PS-0.5滤材展现出最优的耐酸性,主要源于化学性疏水和结构性疏水的有效协同;GF-PS-0.5在经受足量的γ照射后,疏水性保持稳定,表明其良好的耐辐照性;改性滤材仍然保持了优异的过滤性能,其过滤效率超过99.99%。改性过程在提高滤材耐受性的同时,没有影响其过滤性能,展现出良好的应用前景。

基于软玻璃光纤产生中红外超连续谱研究进展

随着软玻璃光纤的发展和光纤激光器的进步,越来越多的研究人员采用以软玻璃光纤代替石英光纤的方式,得到高功率中红外超连续谱光源。通过广泛阅读国内外关于氟化物玻璃光纤、硫系玻璃光纤和碲酸盐玻璃光纤等软玻璃光纤产生超连续谱的相关文献,本文综述了近年来利用这三类光纤产生中红外超连续谱光源的研究进展。目前氟化物玻璃光纤在实验中的应用最为广泛,且研发进度较快,获得的中红外超连续谱覆盖范围在2~5µm,最大输出功率可达30 W;硫系玻璃光纤产生的中红外超连续谱光源带宽可达10µm以上,但输出功率较低;碲酸盐玻璃光纤由于材料中羟基难以去除,在中红外超连续谱的实验中进展较为缓慢;而氟碲酸盐光纤在近几年发展迅速,可能成为未来中红外超连续谱研究的理想介质。

硬质合金涂层刀具车削GFRP的切削力研究

研究了硬质合金涂层刀具车削玻璃纤维增强复合材料时,切削用量对切削力的影响,并通过正交试验建立了切削力经验公式。结果表明:切削速度引起的树脂软化对切削力的影响较大,切削分力随切削速度的增加先减后增,但切削速度由243 m/min增至342 m/min时,切削力变化趋于平缓;切削力随进给量和背吃刀量的增加而增大,但在进给量为0.05 mm/r时,由于涂层刀具刃口的挤压作用,轴向切削力反而较大。正交试验和极差分析表明,背吃刀量对切削合力及各切削分力的影响最大,切削速度对切削合力及轴向分力Fx和径向分力Fy的影响次之,进给量对主切削力Fz的影响较切削速度大。

玻璃与碳纤维混杂增强复合材料3D打印与实验

本研究基于热塑性材料熔融沉积成型工艺,研制了双喷头连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构增材制造平台,制备了不同混杂比的纤维增强热塑性复合材料结构试件,分析了不同结构试件的弯曲力学性能与失效模式,探索了嵌入碳纤维智能层的混杂纤维增强热塑性复合材料的力阻行为。结果表明:比较纯热塑性材料结构件,玻璃纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了115.99%,碳纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了198.76%;玻璃纤维与碳纤维混杂增强复合材料结构件具有负弯曲强度混杂效应和正弯曲模量混杂效应。可根据碳纤维电阻相对变化率对混杂增强复合材料结构的应变与断裂破坏状态进行实时自感知。研究结果为连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构件的高质高效制造与智能化提供了新工艺与新思路。

界面阻燃化玻璃纤维协同聚磷酸铵增强阻燃聚乳酸

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对短切玻璃纤维(GF)进行氨基化处理,得到表面富含氨基的GF-KH550,以三乙胺为缚酸剂和催化剂、POCl_(3)和4,4-二氨基二苯甲烷为反应单体,在GF-KH550表面原位聚合,获得超支化聚磷酰胺界面阻燃化玻璃纤维(GF@HBPN),采用FTIR、XPS、SEM、TGA对其进行了表征。GF-KH550、GF@HBPN单独或与聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂用于聚乳酸(PLA)复合材料(GF-KH550/PLA、GF@HBPN/PLA、APP/GF@HBPN/PLA)的制备。对复合材料的热稳定性、力学和阻燃性能进行了测试。结果表明,与PLA相比,GF-KH550/PLA的拉伸强度明显提高,但GF的“烛芯效应”严重恶化了其燃烧性能;GF@HBPN/PLA复合材料的拉伸强度也有提高,且燃烧过程中GF表面形成的界面残炭抑制其“烛芯效应”,改善了其燃烧性能(UL-94V-2),但不足以达到理想阻燃效果。当APP质量分数10%、GF@HBPN质量分数为30%时,制备的复合材料10%APP/30%GF@HBPN/PLA的极限氧指数达到26.8%±0.2%、垂直燃烧等级为UL-94V-0级,且热释放速率峰值、总热释放量和平均有效燃烧热比PLA分别下降了31.39%、23.57%和18.80%,显示出优异的火安全性能。