Alumina/Polyimide Composite Porous Nanosolid:Dielectric Characteristics and Compressive Strength

Al2O3 porous nanosolid was prepared via solvothermal hot-press（SHP） method.The dielectric constant of Al2O3 porous nanosolid is as low as 2.34,while its compressive strength is very poor.In order to improve the compressive strength and maitain low dielectric constant,polyimide was introduced to prepare Al2O3 /polyimide composite porous nanosolid.Compared to Al2O3 porous nanosolid,Al2O3 /polyimide composite porous nanosolid possesses much higher compressive strength,which reaches its saturation value when the mass loading of polyimide is 7.75%.In addition,the in situ Fourier transformation infrared（FTIR） monitoring result reveals that Al2O3 /polyimide composite porous nanosolid is stable up to 400 °C.

熔压温度对光纤面板抗弯强度的影响

光纤面板在微光夜视、空间探测、核诊断、医学诊疗等领域有着广泛的应用,在使用过程中对强度有一定要求,目前缺少相关研究,本文研究了熔压温度对光纤面板x、y、z三个方向抗弯强度的影响,采用三点弯曲法测试光纤面板的抗弯强度。结果表明:熔压温度为660℃时,二次复丝之间熔合不充分,存在间隙,光纤面板抗弯强度较低,x、y、z方向抗弯强度分别为107、93、114 MPa;熔压温度为670℃时,二次复丝之间间隙消除,但依然存在界面,抗弯强度有所提升,x、y、z方向抗弯强度分别为110、109、125 MPa;熔压温度为680℃时,二次复丝充分熔合,此时光纤面板抗弯强度在x、z方向满足复合材料混合定律,分别为123、127 MPa,y方向芯玻璃作为增强相对皮玻璃起到增强作用,抗弯强度为113 MPa。本文研究对提高光纤面板强度以满足装管和使用需求具有重要意义。

热压型煤成型条件优化试验研究方法

针对当前煤矿瓦斯动力学物理模拟试验中型煤材料存在低强度和高渗透率问题,建立了一套热压型煤成型条件优化试验研究方法。首先,自主研发了热压型煤试验系统,并对试验系统优势和今后改进方向进行了汇总,同时基于Horsfield致密堆积理论创建了型煤材料最优配制方案,最后形成了以马氏距离度量法和黄金分割法相结合的成型条件优化方法。为了验证试验方法的效果,通过控制成型温度为311.8℃、升温速率为5℃/min和保温时间为5.3 h,开展了不同成型压力条件下热压型煤试验研究,研究了不同成型压力条件下的热压型煤微观结构、物理力学特性和渗透特性等响应特征。结果表明:增加成型压力,总孔隙度逐渐减小,单轴抗压强度呈先增大后减少的变化趋势,破坏形式以块状剥落和纵向破裂为主,初始渗透率呈先减小后增大、最小渗透率则呈先减后增再减的变化趋势。以各成型条件的具体数值为试验点、热压型煤和原煤的关键参数为评价参量构建样本矩阵,计算各成型条件下热压型煤和原煤之间的马氏距离,再结合黄金分割法对试验区间进行优化求解,优化后的最佳成型压力为80 MPa,在此成型条件下制作的热压型煤密度、单轴抗压强度和初始渗透率分别为1.137 g/cm^(3)、12.21 MPa、1.32×10^(-15)m^(2),与原煤的1.132 g/cm^(3)、12.83 MPa、1.08×10^(-15)m^(2)相似性极高,达到了提高型煤强度、降低型煤渗透率的目的。

轻质高强异形管件充液压制成形技术

目的针对轻质高强异形管状构件的迫切需求,研发了充液压制成形技术,以在低载荷下成形出具有高强度、大尺寸、小圆角等特征的异形空心薄壁管状构件。方法给出了充液压制成形的力学原理,建立了成形过程压制力计算模型与临界支撑内压理论模型,分析了充液压制成形过程失稳屈曲/起皱规律、圆角充填机理与壁厚分布规律。结果当管材充液压制过程所需的支撑内压为内高压成形压力的1/10~1/20时,就可以避免管坯发生失稳屈曲与起皱,同时使压制力大幅降低。在弯曲与压缩应力复合作用下对管坯进行圆角充填,充液压制成形得到的管件壁厚减薄非常小。结论利用小吨位合模压力机在超低压条件下可以充液压制成形出具有小圆角与均匀壁厚的轻质高强异形管件,解决了传统内高压成形压力高、易发生开裂等难题。

热压法制备多孔氮化硅陶瓷

以CaF_(2)作为α-Si_(3)N_(4)粉末的烧结助剂,同时充当多孔氮化硅陶瓷的造孔剂,采用热压烧结工艺在较低温度下制备多孔氮化硅陶瓷。研究烧结助剂的含量对多孔氮化硅陶瓷显气孔率、抗弯强度的影响,分析材料的组分并观察断口结构。结果表明:在温度1450℃,压力0.55T的条件下,当CaF_(2)添加量为6.0wt%时,多孔陶瓷的性能较为优异,其孔隙率为38.8%,α-Si_(3)N_(4)→β-Si_(3)N_(4)的相变程度为38.5%,抗弯强度为137.1 MPa。

固化和固结耦合作用下淤泥强度及浸出特性

板框压滤脱水已成为处理河湖清淤淤泥的常用手段.淤泥在进行板框压滤之前往往加入固化材料进行调理,因此,受到固化和固结的耦合作用.为了研究固化和固结耦合作用对淤泥力学性质和污染物浸出特性的影响,对添加水泥的淤泥进行固结试验,并分别从含水率、无侧限抗压强度和浸出浓度的角度与仅固化和仅固结的淤泥进行对比.试验结果发现,在固化和固结耦合作用下,淤泥含水率可降至60%以下,比仅固化和仅固结淤泥分别降低约22%和4%;固结作用加速了淤泥固化过程中的水化反应,淤泥的无侧限抗压强度在养护初期迅速增加,比仅固化淤泥提高30%~150%;固化和固结耦合作用对重金属镍和铬浸出浓度的影响最为显著,其浸出浓度比仅固化和仅固结淤泥可分别降低60%以上和90%以上.

针织运动裤裤腰压胶工艺参数研究

为提高针织运动裤松紧带压胶裤腰性能,对其裤腰使用热压贴合熔接并优化压胶工艺参数。选用针织涤仿棉双面布,对热压温度、热压时间、机器压力以及松紧带的拉伸长度4项压胶工艺参数设置单因素试验,探究各工艺参数对剥离强度的影响。结果表明:在热压温度150~170℃、热压时间20~30s、机器压力0.5~0.6MPa、拉伸长度22.5~30.0cm(松弛长度为80.0cm)条件下,压胶裤腰剥离强度最大;4项参数对剥离强度均有显著影响;热压温度、机器压力、拉伸长度对剥离强度在一定程度上具有比较显著的线性关系。

快堆MOX燃料中模浮动压制生坯性能与缺陷研究

生坯压制成型是MOX燃料制备的关键步骤,本文采用中模浮动压制技术进行MOX燃料原料氧化铝的生坯压制和芯块烧结,对比两种氧化铝粉末的中模浮动压制性能,并研究生坯外观缺陷产生的原因和解决措施。结果表明,科密欧氧化铝生坯和煅烧氧化铝生坯的成型性和压缩性相反;随着压制压力的增加,科密欧氧化铝生坯和煅烧氧化铝生坯密度和强度逐渐增加,但压制粉末性能对生坯密度和强度的影响程度大于压制参数。生坯密度和强度与粉末性能和压制压力有关,与加压时间、降压时间和脱模维持压力无关,两种氧化铝生坯压制曲线均较好地符合黄培云双对数方程;随着压制压力的增加和脱模维持压力的减小,生坯掉盖、爆头和破碎减少;随着硬脂酸锌添加量的增加,生坯侧面划痕消失,但芯块密度逐渐降低。

单组份环保型环氧树脂压浆料制备及性能研究

以E-51环氧树脂、甲基异丁基酮和间苯二甲胺为原料研制了单组份环氧树脂胶结料,并制备了单组份环保型环氧树脂压浆料,分别考察了单组份环氧树脂胶结料掺量对压浆料可操作时间、抗压强度、抗折强度、黏结耐久性的影响,养护条件对单组份环氧树脂压浆料力学性能的影响,不同锚固长度下单组份环氧树脂压浆料的黏结力。研究表明:当单组份环氧树脂胶结料掺量为10%、单组份环氧树脂压浆料锚固长度为2.5 m,温度33~42℃,相对湿度55%~90%养护14 d时,预应力钢绞线与单组份环氧树脂压浆料粘结体系的极限抗张拉拔力达到1839 kN,高于设计要求的1723 kN。

LEGPRESS测试系统对速度滑冰专项力量训练价值的理论研究

研究leg press系统对速度滑冰专项力量训练的价值,采用视频、表面肌电和直线等速运动同步对王北星、于静和张虹蹬伸过程中的力学和肌电参数进行研究。结果表明:(1)冰刀对下肢力和功有较大限制,应进行穿刀力量训练以提高专项力量训练效果;(2)有刀支撑时的电-力关系较独特,且有刀支撑时对胫骨前肌的刺激加大,体现了穿刀力量训练的必要性;(3)直线等速蹬伸对速度滑冰的专项力量训练价值主要体现在最大力量训练的全程性、多关节复合运动性,以及力量训练的专项性和安全性。建议:从特制冰鞋和速度控制等角度降低穿刀等速训练的危险性,逐步提高运动员穿刀等速蹬伸训练的能力,尽快体现该系统在速度滑冰专项力量训练上应有的价值;在该系统应用于训练实践后,应及时进行各速度最大力值变化与运动成绩、加速能力关系的量化研究,实证该系统对速度滑冰专项力量的训练价值。

复合材料热压-注塑一体成型技术综述

纤维增强的树脂基复合材料具有比强度较高、比模量较高、质量较轻等特点,在汽车、航天航空、建筑、新能源开发领域中得到广泛应用。在保证零部件使用性能及行驶安全性的前提下,开发汽车轻量化技术,实现整车减重是整个工业领域共同追求的目标。结合连续纤维增强的树脂基热压件与注塑件组合成型,提出了一种热压-注塑一体的成型新工艺。综述了纤维增强的热塑性树脂基复合材料热压-注塑一体成型技术的研究进展,简要介绍了一体成型工艺不同于传统两步成型法的优势与应用,详细阐述了热压-注塑一体成型关键技术的研究现状,最后,对热压-注塑一体成型技术的发展前景进行展望。

铜渣金属化球团熔分试验研究

阐述了铜渣经煤基氢冶金回转窑还原成金属化球团后,在直接还原料、磨选铁精粉和铁精粉造球三种条件下进行熔分试验。对比三次熔分试验结果发现,煤基氢冶金回转窑还原成的金属化球团经破碎、磨粉、磁选为铁精粉后冷压造球再熔分,其冷压球强度和粒度适合熔分炉要求,极大减少了炉渣量,可持续进行熔分,从而提高了熔分效率。

冷压成型工艺及取材部位对结构用重组竹力学性能的影响

为了对比“热压”和“冷压-热固化”两种工艺重组竹的材料强度等级,并探明“冷压-热固化”制备工艺对重组竹方材表、芯层材力学性能的影响,以及为丰富方材二次加工切割板材的应用场景和提高力学性能稳定性提供试验分析基础,设计并开展了两种工艺重组竹的力学性能试验。试验采用了抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、横纹全部抗压比例极限、横纹局部抗压比例极限等7个指标,420个试件。结果表明:热压成型重组竹除抗弯弹性模量和顺纹抗拉强度相对较低外,其他力学性能均明显优于冷压-热固化工艺制备的重组竹,且两种工艺制备成型的重组竹的强度等级均达到10E-90f;冷压成型-热固化重组竹表、芯层材试件的顺纹抗拉、抗压强度和横纹比例极限应力具有极显著性差异,下表层顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力低于芯层和上表层,而其顺纹抗拉强度高于后两者;冷压成型-热固化工艺重组竹的横纹全部抗压比例极限应力在厚度方向上变异最大,变异系数为20.9%,顺纹抗拉强度变异系数为10.61%。冷压重组竹方材力学性能在厚度方向上较大的变异性由板坯胶黏剂分布不均、固化分层和受热不均导致。

高性能内燃机用滤纸的制备及其对性能的影响

采用高强高模聚乙烯(UHMWPE)纤维与针叶木浆混抄,制备具有力学性能高、疏水性好和透气性适当的内燃机用滤纸。通过探讨原纸制备工艺、树脂浸渍和热压工艺对滤纸性能的影响,确定试验条件下的最佳参数,并采用相关手段表征了滤纸的力学性能、热稳定性能、孔径大小以及疏水性能。结果表明:在试验条件下,当UHMWPE纤维与针叶木浆的质量比为8∶2、针叶木浆打浆度为22°SR、分散剂PEO和增强剂CPAM相对于绝干浆的质量分数分别为0.5%和0.1%、热压时间为15 min、热压压力为10 MPa、热压温度为140℃时,制备的内燃机用UHMWPE滤纸性能最佳,其中,滤纸抗张指数为50.28 N·m/g,耐破度为503.55 kPa,接触角为123.52°且1 min内不渗透,熔点提高至155℃。

升温速率对热压型煤微结构演化规律及力学、渗流特性的影响

煤矿瓦斯灾害物理模拟实验中,型煤材料制作方法是影响其强度和渗透率的关键因素。引入Horsfield致密堆积理论优化型煤材料的配比,对不同升温速率下热压型煤的力学-渗流特性开展研究,并考察不同升温速率对其分子结构和孔隙结构影响。结果表明:随着升温速率的增加,热压型煤的C1s元素占比、分子结构官能团中醇、醚基(C—O/C—OH)和芳香烃、脂肪碳(C—C/C—H)含量呈先增后减再增规律;单轴抗压强度呈先增大后减小规律,而初始渗透率呈先减小后增大的趋势;最优升温速率为5℃/min。研究成果对提高型煤与原煤的相似性具有指导意义。

浸渍热压工艺对碳纸结构性能的影响及机理研究

本研究通过探究碳纸浸渍和固化过程中酚醛树脂的分布及形态结构,研究浸渍热压工艺对碳纸性能的影响。结果表明,当浸渍时间为4 min,浸渍液浓度为11%时,预固化后碳纸中所含的树脂最多,浸渍量可达154.9%。当热压温度为160℃,热压时间为20 min,热压压力为3.0 MPa时,制备的碳纸热压纸性能最好,电阻率仅27.1 mΩ·cm,抗张强度达103.9 N/cm。

胶合板用高温花生粕和低温花生粕蛋白基胶黏剂的制备与表征

[目的]以高温花生粕(HPM)和低温花生粕(CPM)为试验原料,通过变性交联提高胶黏剂的胶接性能和耐水性,为花生粕蛋白基胶黏剂的进一步实际应用提供参考。[方法]采用尿素(U)变性和聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)树脂交联两步法制备HPM和CPM蛋白基胶黏剂,并比较其在胶合强度、黏度、官能团、热性能和微观形貌方面的差异。[结果]与未变性交联的HPM和CPM胶黏剂相比,变性交联后HPM和CPM胶黏剂制备的杨木胶合板干态胶合强度分别提高134.1%和111.4%,湿态胶合强度分别满足国家标准Ⅰ类和Ⅱ类胶合板要求;变性交联后HPM与CPM胶黏剂黏度分别提高101.5%和70.5%,热分解温度分别提高至316.44和307.57℃,且HPM制备的胶黏剂表面最紧密。[结论]变性交联后HPM胶黏剂的胶合强度、耐水性优于CPM胶黏剂,HPM比CPM更适宜作胶黏剂原料。

超支化聚酯粘结剂对Fe–Fe_(3)P混合粉末性能的影响

以超支化聚酯(hyperbranched polyester,HBP)作为粘结剂,制备了Fe–Fe_(3)P粘结预混合粉末。通过扫描电镜观察粉末微观形貌,研究了超支化聚酯粘结剂含量(质量分数)对Fe–Fe_(3)P混粉以及烧结产品性能的影响。结果表明:Fe-Fe_(3)P粘结预混合粉末中粒径≤10μm的小粒径粉末颗粒数(绝大多数为Fe_(3)P粉)占粉末总颗粒数的比例为0.65%,远低于未粘结预混合粉末中小粒径粉末颗粒数占粉末总颗粒数的比例(5.93%),证明超支化聚酯可成功将小粒径的Fe_(3)P粉末粘结到铁粉表面,有利于改善混合粉末中磷的均匀性和防止偏析。添加质量分数0.10%末端羟基超支化聚酯的Fe–Fe_(3)P粘结预混合粉末具有最优的粉末流动性和松装密度;压制相同密度的Fe–Fe_(3)P生坯,压制压力随超支化聚酯的质量分数的增加而增大;超支化聚酯粘结剂的添加可以降低烧结体烧结前后的尺寸变化率,提高烧结体横向断裂强度,同时在实际生产过程中也可以保持良好的粘结性能。

热压作用下菌丝体粘接杨木单板的机理研究

菌丝体复合材料在成型过程中,菌丝体作为粘合剂发挥着至关重要的作用。基质表面与菌丝体形成特殊的胶合界面,热压可改善界面的结合性能,对于复合材料的力学性能具有重要影响。以杨木单板为研究对象,采用云芝栓孔菌(Trametes versicolor)、木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)和血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus)3种白腐菌对其定殖14 d,在热压作用下构建菌丝体/木材胶合界面,并通过单搭接拉伸剪切试验评估杨木单板/菌丝体的界面胶合强度。结果表明:菌丝体/杨木单板胶合界面的形成过程中,白腐菌腐朽引起单板表面性质的变化,热压促进了界面层的反应。血红密孔菌菌丝体膜的胶合性能最优,在150℃,1.5 MPa的热压条件下,其胶合强度可达(1.34±0.11)MPa。菌丝体与木材之间的胶合界面通过机械互锁、氢键、席夫碱反应和木质素再聚合形成。研究结论可为菌丝体复合材料的性能调控提供参考。

氢氟酸和偶联剂的应用对e.max~ Press铸瓷与树脂水门汀黏结强度的影响

目的:观察酸蚀和偶联剂处理IPS e.max Press铸瓷对瓷与树脂水门汀黏结强度的影响。方法:将126个试件分为7组,分别以50g/L氢氟酸酸蚀0、10、20、30、60、120、180s后一半使用偶联剂,一半不使用偶联剂,与树脂水门汀黏结后测定剪切黏结强度,每组取2个试件进行扫描电镜观察。结果:仅酸蚀组的黏结强度最高可达33.98MPa(60s),对照组6.76MPa;单纯使用偶联剂可达22.23MPa,结合酸蚀最高可达35.16MPa(30s);扫描电镜可见酸蚀时间不同及是否使用偶联剂与瓷表面微观形貌有直接关系。结论:瓷酸蚀后配以偶联剂的使用可提高黏结强度,并可在较短时间就获得理想的黏结强度。