低介电玻璃纤维布检测折射率匹配液的研究及制备

介绍了低介电(LDK)玻璃纤维布中空纤维对印刷电路板(PCB)的危害,为减小折射液与低介电玻璃之间因折射率差异给可视化中空纤维的测量带来的影响,将无水乙醇和苯甲酸苄酯掺杂得到一种新型的低介电玻璃折射率匹配液。研究了不同苯甲酸苄酯体积占比对折射率的影响,并对折射率匹配液的温度的敏感性、表面张力、稳定性及安全性进行了研究。结果表明,55%苯甲酸苄酯和45%乙醇的折射率匹配液在25℃时的折射率与低介电玻璃的折射率相近,其对LDK玻璃纤维布隐身效果极佳,中空纤维现象明显且测试效率高,该折射率匹配液具有稳定性高、表面张力低、粘度小、成本低且对人体危害性小等优点,可用于LDK玻璃纤维布中空纤维测试。

低密度高导热CF/EP复合材料的制备及性能

将碳纳米管(CNT)和空心玻璃微珠(HGS)添加到环氧树脂(EP)中,利用模压工艺制备碳纤维(CF)/EP复合材料。结果表明:同时添加CNT和HGS可以有效降低CF/EP复合材料的密度,改善复合材料的力学性能,提高复合材料的导热性能,且当CNT和HGS质量比为1∶4时,复合材料综合性能最优,与不添加CNT和HGS的CF/EP复合材料相比,该复合材料的密度下降了8.8%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了22.0%和30.1%,拉伸强度提高了8.9%,导热系数提高了87.1%。

中红外空芯光纤技术现状与发展趋势(特邀)

中红外光纤作为中红外领域的重要器件,在中红外激光产生与传输、生物医学检测、环境检测等领域有着重要应用。然而中红外光纤长期存在制备困难、制备材料化学稳定性差等问题,限制了其发展。与实芯光纤相比,空芯光纤通过构建包层微结构将光波限制在空气中传输,可以大幅降低光纤光学性能对制备材料的依赖,从而为光波传输提供一个低损耗、低色散、低延迟、低非线性、高损伤阈值的理想传输通道,这为中红外光纤的发展拓宽了道路。文中从光纤结构、拉制方式、材料吸收、传输性能等方面分析了石英基和软玻璃基中红外空芯光纤的发展历程、研究现状和应用前景。并通过理论仿真分析了石英基单圈结构和嵌套管结构反谐振空芯光纤吸收损耗、限制损耗与纤芯、壁厚、波长之间的关系,为低损耗中红外反谐振空芯光纤的制备和应用提供了理论指引。

空心玻璃微珠对碳纤维增强聚丙烯性能的影响研究

以碳纤维(CF)增强聚丙烯(PP)作为基础材料,添加空心玻璃微珠(GB)对其进行共混改性,研究GB的加入量对其流动性能和力学性能的影响。转矩流变性能、拉伸性能、冲击性能和微观形貌的分析与研究结果表明,GB对PP/CF复合材料具有增强增韧的作用。

玻璃纤维增强空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料弹性常数分析

空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料中添加玻璃纤维可增强复合材料的力学性能。建立了玻璃微珠及玻璃纤维两种排列形式的复合材料有限元模型,并通过改变玻璃微珠的体积分数和壁厚比来研究复合材料的弹性模量和泊松比的变化规律及内部应力分布规律。结果表明:复合材料的弹性模量随玻璃微珠壁厚比增加而增加,随体积分数的变化规律则因壁厚比不同而表现出不同的规律;泊松比随玻璃微珠体积分数增加而降低,随壁厚比增加则出现先增加后降低的规律。采用Voigt模型和混合法则提出了复合材料沿纤维轴向的弹性模量预测公式,当微珠壁厚比小于0.2时,预测结果与数值模拟结果较为吻合。

掺加活性混合材料提高中空玻璃纤维修复器耐腐蚀性

中空玻璃纤维修复器埋入混凝土结构是属于功能元件与混凝土结构的匹配,只有修复器与混凝土结构很好地匹配,才能实现使用修复剂完成混凝土微裂缝自愈合的功能。本文针对玻璃纤维管的腐蚀进行实验研究,论述掺加活性混合材料提高中空玻璃纤维管的耐腐蚀性,使得埋入混凝土中的中空玻璃纤维修复器很好地与混凝土匹配,实现使用修复剂完成混凝土微裂缝自愈合的功能。

自愈合水泥砂浆修复性能的研究

以充满修复剂的中空玻璃纤维管为修复元件,通过三点弯曲试验对比自愈合前后试件的强度和载荷-挠度曲线,评价了自愈合水泥砂浆的自愈合效果,建立中空玻璃纤维管内压力与修复剂溢出量的关系模型,分析了修复剂溢出量的影响因素。

PE-HD/CF/HGB三元复合材料的制备及力学性能

以高密度聚乙烯(PE-HD)为基体、碳纤维(CF)为增强材料,采用双辊塑炼工艺制备了PE-HD/CF复合材料,力学性能测试结果表明该复合材料的拉伸和弯曲性能随CF含量的增加而增大,但缺口冲击强度逐渐下降。在该复合材料基础上添加空心玻璃微珠(HGB)制得PE-HD/CF/HGB三元复合材料,力学性能测试结果表明当HGB用量为10份且CF用量为15份时,三元复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均达到最大,分别为46.98 MPa,45.69 MPa和8.17 kJ/m2,较未加HGB的PE-HD/CF复合材料分别提高了7.19%,4.17%和10.4%。扫描电子显微镜结果表明,HGB主要通过其变形和破坏来吸收冲击能量,从而提高复合材料的韧性。

自修复混凝土中玻璃纤维管最佳掺量的确定

在混凝土中埋入含有修复剂的中空玻璃纤维管,形成自愈合系统。纤维管的掺量直接影响到修复效果,掺加量太少不能把产生的裂缝完全修复,太多则会影响到混凝土材料的宏观性能。通过在混凝土中掺入不同体积率的中空玻璃纤维管和空白混凝土对比试验,观察对混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度所造成的影响,确定出中空玻璃纤维管在混凝土中的最佳掺量。

纳米TiO_2纤维修饰玻璃漂珠分解甲基橙的研究

演结合工业曝气的过程,首次提出了纳米二氧化钛纤维修饰工业废弃的空心玻璃漂珠的方案,模拟曝气反应的条件,进行光催化试验分解甲基橙溶液有较好的催化效果,并且具有很好的再生性以及大幅度降低操作成本。采用光催化分解甲基橙的试验来检测催化剂的光催化活性,并对制备条件、加入量以及光源等条件进行了优化。

自愈合混凝土的制作与应用探究

从材料选择、用量计算、混凝土拌制等方面探讨内置胶囊自愈合混凝土和内置空心玻璃纤维自愈合混凝土的制作过程,分析两种自愈合混凝土在路面中的应用性能,并提出展望。结果表明,自愈合混凝土可提高混凝土的抗弯、抗拉、抗剪等力学性能,显著改善修建路面的耐久性和使用性能,有较好的应用推广价值。

中空玻璃纤维修复器与混凝土匹配性研究

自愈合材料如中空玻璃纤维管、修复剂与传统混凝土的"相容性"即性能匹配性是自愈合功能的关键问题。针对玻璃纤维管的腐蚀进行试验研究,论述掺加活性混合材料提高中空玻璃纤维管的耐腐蚀性,使得埋入混凝土中的中空玻璃纤维修复器很好地与混凝土匹配,实现使用修复剂完成混凝土微裂缝自愈合的功能。

木质素纤维改性对空心微珠/环氧树脂复合材料性能影响

以木质素纤维(LF)为改性剂,对空心微珠(HGB)/环氧树脂(EP)复合材料进行改性,制备木质素纤维(LF)/空心微珠(HGB)/环氧树脂(EP)三元复合材料。分析了不同LF含量下复合材料的应力-应变曲线,并根据材料破碎区域的SEM照片,分析了LF提升复合材料压缩性能的原因。结果表明:当加入3 wt%LF时,LF能较好地延缓材料裂纹的扩展,从而提升材料的压缩性能。改性后的材料压缩强度、压缩模量与回弹率分别达到65.97 MPa、1.31 GPa和81.3%,与改性前的材料相比提升了28.3%、37.4%和31.7%。

中空纤维自修复材料研究进展

中空纤维自修复材料通过中空纤维与基体材料复合,当材料出现损伤时,中空纤维内部的修复剂可及时被"释放出来",对材料损伤部位进行修复。与微胶囊自修复材料相比,中空纤维可承载较多的修复剂;中空纤维通过编织技术形成网络结构后加入基体材料,还能大幅度增强材料的力学性能。上述特点使得中空纤维自修复材料在材料的损伤修复设计方面有着广阔的发展前景。综述了中空玻璃管、中空玻璃纤维、中空聚合物纤维等自修复中空纤维的研究进展,并对存在的问题进行了总结。

碳纤维增强轻质耐压复合材料的制备及性能研究

通过模压工艺制备了短切碳纤维/空心玻璃微珠(K46)/环氧树脂复合材料,并对复合材料的断面形貌、密度、抗压强度和吸水率进行了研究。研究结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料密度变化较小,抗压强度上升,当碳纤维含量为4%时,抗压强度最大,微珠含量分别为50%、55%、60%的复合材料的抗压强度分别为68.9MPa、65.1MPa、57.2MPa;随碳纤维含量的增加,复合材料饱和吸水率下降,当碳纤维含量为4%时,微珠含量为55%、60%的复合材料达到最小饱和吸水率,分别为0.81%、1.15%。

树脂基复合材料表面隔热涂层的组织与性能研究

以碳纤维增强环氧树脂作为基体材料,设计并制备了一种轻质、环保的隔热涂层。为解决基体材料与涂层之间热膨胀系数差别大导致易于开裂的问题,同时实现具有高反射率和低热导率的目标,通过添加聚氨酯、TiO2、SiO2、Al2O3等填料制备连接层、阻隔层、反射层等三个不同功能层形成复合隔热涂层。通过优化涂层脱落时间、反射率、热导率等,得到连接层、阻隔层、反射层最优厚度分别为80、120和90μm。优化后的隔热涂层具有优异性能:涂层的反射率高达0.95,导热系数为0.048 W·m–1·K–1,隔热温差为20.1℃;耐热冲击性能良好, 190℃的最大失重率为3.7%,并在随后保持稳定;在160℃连续保温4h后表面变黄,但无明显脱落现象,同时,纳米填料颗粒保持原状态。

聚氨酯泡沫复合材料的制备与性能研究

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成一系列填料种类及填料含量不同的聚氨酯泡沫复合材料。通过抗压强度实验,研究了玻璃纤维、芳纶纤维和空心玻璃微珠增强填料及其用量对聚氨酯泡沫复合材料性能的影响。结果表明,芳纶纤维和空心玻璃微珠具有优异的增强效果,可以显著提高聚氨酯泡沫复合材料的抗压强度。当芳纶纤维与空心玻璃微珠的质量分数分别为5%和7%时,聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度较高,分别为19.12MPa和19.94MPa。

碳纤维增强固体浮力材料性能研究

使用浓H_2SO_4/浓HNO_3的混酸体系对碳纤维(CF)的表面进行处理得到氧化碳纤维(OCF)。采用超声分散和模具浇注成型法制备氧化碳纤维/空心玻璃微珠(HGMs)/环氧树脂固体浮力材料,研究了材料的密度、抗压强度、吸水率和断面形貌。使用ABAQUS数值模拟软件,建立了碳纤维增强固体浮力材料的模型,研究了碳纤维对材料应力分布的影响。结果表明,碳纤维经过氧化后,表面形成了羟基和羧基等基团,提高了自身与环氧树脂的界面结合状态。随着氧化碳纤维含量的增加,复合材料的占空比逐渐提高,但密度变化不大,而其抗压强度呈现先升高后降低的趋势。当碳纤维含量为5%(质量分数)时,抗压强度达41MPa,提高约13.8%。固体浮力材料吸水率随碳纤维含量增加而提高,但所有试样的吸水率均小于2%。复合材料模型受压后的应力云图表明,碳纤维能够有效代替固体浮力材料基体承载很大一部分载荷,空心玻璃微珠球壳所受应力降低,减少了空心玻璃微珠破碎和裂纹源的产生,从而对固体浮力材料起到增强作用。

白音诺尔铅锌矿混合竖井井筒装备技术

介绍了白音诺尔铅锌矿混合竖井井筒装备在设计中采用的新技术、新材料和对罐道梁固定方式的改进。

EG改性聚氨酯硬泡的力学性能增强研究

为提升可膨胀石墨(EG)改性聚氨酯硬泡的力学性能,利用玻璃纤维(GF)与空心玻璃微珠(HGM)对聚氨酯硬泡进行改性。结果表明,添加GF后的EG改性聚氨酯硬泡的压缩强度和剪切强度先增加后下降;而HGM与GF复配使用后,能进一步增强EG改性聚氨酯硬泡的力学性能;在聚醚多元醇用量90 g、EG用量10 g、多异氰酸酯PM-400用量100 g的配方中,当GF与HGM添加量分别为10 g和5 g时,所制备的EG改性聚氨酯硬泡的力学性能最佳。