全海深环境下高强度空心玻璃微珠复合材料性能

提出一种全海深环境压力模拟试验方法,并研究了不同密度高强度空心玻璃微珠复合材料的性能,探讨全海深环境下静水压力对复合材料吸水性能及尺寸稳定性的影响.结果表明:静水水压对复合材料的吸水性影响显著,静水压力为121 MPa时的复合材料吸水率比111 MPa时增加约1倍;在相同静水压力条件下,复合材料密度较大时的吸水率较低;在不同静水压力条件下,复合材料的尺寸稳定性良好,在111和121 MPa的静水水压下,其最大线尺寸变形率仅为0.51%.

HGB表面改性及粒径分布对ABS/HGB性能影响

研究空心玻璃微珠(HGB)的表面改性和粒径分布对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/HGB复合材料力学性能的影响。结果表明:HGB的表面改性可以提高ABS/HGB复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度;硅烷偶联剂KH550的改性效果优于KH560的;粒径分布窄的HGB填充ABS复合材料具有较高的拉伸、弯曲和冲击强度。

铜包覆空心玻璃微球复合粒子的制备与表征

先采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对空心玻璃微球(HGM)进行表面改性,再分别以铜氨离子为铜源、水合肼为还原剂、改性HGM为基体材料,采用无钯活化的化学镀法制得均匀包覆铜的HGM核壳复合粒子。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析了铜包覆HGM复合粒子的形貌、结构和成分。结果表明,反应温度为60°C时,铜包覆HGM的效果最好。反应体系中低浓度的铜离子有利于还原所得铜粒子在HGM表面形成均匀、致密的铜层。

中空玻珠/超微铁核壳复合粒子的制备与微观结构的表征

用ATPU作表面活性剂制备出了超微铁包裹中空玻珠核壳复合粒子,详细地研究了中空玻珠的性质以及ATPU的用量对中空玻珠/超微铁核壳复合粒子的微观结构的影响。结果表明:粒径小、分布窄以及适当用量的空心玻璃微珠,有利于制备出小粒径的超微铁均匀致密包裹空心玻珠的核壳结构复合粒子;ATPU的用量也会对复合粒子的结构与形貌有较大的影响。

中空玻璃微珠粒度分布与填充聚丙烯力学性能的灰色关联分析

为考察中空玻璃微珠(HGB)粒度分布对聚内烯(PP)复合材料力学性能的影响,应用简支梁冲击实验机和万能试验机分别测量了 HGB 填充 PP 复合材料的冲击性能和拉伸性能,采用灰色关联分析原理汁算了 HGB 的粒度分布与填充 PP 复合材料冲击强度和拉伸强度的灰色关联度。结果表明,HGB 中粒度在100.60～256.00 μm之间的颗粒的体积分数与冲击强度、拉伸强度及断裂伸长率的灰色关联度最大,即为关键子因子;粒度在0～24.72μm的颗粒对提高复合材料冲击强度有促进作用,对提高复合材料拉伸强度和断裂伸长率有削弱作用;粒度在24.70～256.00 μm之间的颗粒对提高复合材料冲击强度有削弱作用,而对提高复合材料拉伸强度和断裂伸长率有促进作用。

中空玻璃微珠粒度分布与填充聚丙烯MFR的灰色关联分析

采用熔体流动速率(MFR)测定仪测定了230℃时不同载荷条件下中空玻璃微珠(HGB)填充聚丙烯(PP)复合材料的MFR,运用灰色关联分析法计算了HGB的粒度分布与PP/HGB体系MFR的灰色关联度,以考察HGB粒度分布对PP/HGB体系MFR的影响。结果表明,粒径为0.00～24.72μm的HGB使体系的MFR降低;粒径为27.72～256.00μm的HGB使体系的MFR提高,尤其是粒径为39.50～256.00μm的HGB使MFR提高较为明显。

空心颗粒填充复合材料弹塑性力学行为模拟

空心玻璃微珠(Hollow Glass Microballon,简称HGM)填充树脂基复合材料称为复合泡沫材料,近来已被广泛应用在工业中.利用RSA(Random Sequential Adsorption)方法生成了含不同体积比的HGMs填充代表体元模型,然后用有限元方法计算得出了材料的应力-应变关系,将材料属性简化为双线性随动强化模型,分析了HGM填充比、壁厚对材料的有效弹性常数、屈服极限的影响,并分析了材料内部细观应力场和塑性应变分布情况.结果发现,HGM壁厚比对材料有效弹性模量和屈服极限的增减起着决定性作用,而对于任意填充模式来说,材料的比模量和比强度总是大于纯树脂,这一点体现了该材料轻质的优良特性.材料基体的应力集中部位分布以及塑性应变区域的分布也取决于HGM的壁厚比.