超声检测识别CFRP复合材料PTFE夹杂与富树脂缺陷

针对碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)缺陷试样制作困难且不同夹杂缺陷难识别的问题,采用仿真与试验相结合的方法,开展聚四氟乙烯(PTFE)夹杂与富树脂缺陷超声检测研究。首先建立考虑CFRP层结构弹性各向异性的多向层合板超声反射法有限元模型,对比模拟与试验得到的A扫描时域信号,证明了模型的有效性。在CFRP层合板内部设置宽度6 mm,厚度0.03~0.40 mm的PTFE夹杂和厚度0.03~0.85 mm的富树脂缺陷,模拟得到超声A扫描信号,分析比较两种缺陷厚度变化对超声信号幅值最大值和波形峭度因子的影响。结果显示,随着缺陷厚度增加,PTFE夹杂及富树脂缺陷信号的幅值最大值和峭度因子均呈现先上升后下降最后趋于稳定的趋势,但富树脂缺陷信号幅值最大值低于PTFE夹杂,其峭度因子随厚度变化滞后于PTFE夹杂。

常见水性涂料的研究进展

水性涂料不仅环保健康,而且生产和使用安全。近年来,水性涂料的发展受到了越来越多研究者的关注,已经成为涂料工业的发展主流之一。介绍了环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、聚丙烯酸酯涂料、醇酸树脂涂料和无机富锌涂料共5类常见水性涂料的研究现状及其应用情况,并讨论了水性涂料目前面临的挑战和未来良好的发展前景。

环氧粉云母多胶模压绝缘技术的开发和优化

简要介绍了半个世纪以来环氧粉云母多胶模压技术在中国的发展历程,在已有运行经验和技术水平的基础上,对百万千瓦级火电机组、水电机组、核电机组的多胶模压绝缘技术展开研究,对主绝缘进行了耐热、电、机械、环境("TEME")应力试验。结果表明:多胶模压绝缘结构具有优异的性能,能确保机组的安全稳定运行。

大型发电机主绝缘的高导热胶黏剂导热及介电性能

为改善多胶模压主绝缘的环氧桐马酸酐胶黏剂的导热性能,将两种粒径h–BN(六方氮化硼)粉体按照固定比例混合后,添加到胶黏剂中制作高导热胶黏剂材料。采用导热仪、频域介电谱、扫描电子显微镜、耐高电压测试仪研究了h–BN粉体的添加量对高导热胶黏剂的导热性能、介质损耗因数、复介电常数、绝缘电阻、击穿强度的影响,运用电介质极化理论分析复合材料微观结构形态变化和宏观介电性能之间的关系,并结合扫描电镜从微观角度观测了复合材料断面中h–BN颗粒与胶黏剂之间的界面形貌变化。研究结果表明:随着h–BN混合粉体添加量(质量分数,下同)逐渐增多,h–BN–胶黏剂的导热系数不断增加,质量分数在80%~100%时增加速率较快;频域介电谱(frequency domain spectroscopy,FDS)曲线可较好反应h–BN不同添加量对h–BN–胶黏剂的介电参数的影响;h–BN–胶黏剂的击穿场强先降低然后逐渐提高至与纯胶黏剂的击穿场强几乎一致的水平。h–BN添加量在70%以上时,高导热胶黏剂不但能获得较好的导热性,其他性能均满足大型发电机主绝缘的要求。

曲面变厚度编织CFRP微观形态与孔隙特征分析

对曲面变厚度编织复合材料进行金相观察,分析纤维分布特点和主要缺陷类型,并对孔隙形态进行统计分析。研究结果表明:编织复合材料变厚度区纤维以90°铺层为主,0°铺层沿轮廓分布,且存在纤维层分裂现象;出现大量的富脂区,并有微裂纹存在,纤维层间有分层现象;孔隙主要分布在树脂区和层间,以小的球形为主,富脂区域容易出现集中孔隙;孔隙数量的增加是导致孔隙率增加的主要原因,随着孔隙率增加,孔隙长度、宽度和面积均增大,孔隙宽长比基本相同,孔隙形状因子减小,且当孔隙率大于1.5%时,形状因子减小加剧;孔隙长度、宽度与孔隙含量之间均存在近似对数正态关系。

电老化对大型电机定子线棒主绝缘频域介电谱特性的影响

为研究电老化对大型电机定子线棒主绝缘频域介电谱特性的影响,对不同电老化状态下的少胶真空压力浸渍(vacuum pressure impregnation,VPI)少胶绝缘和多胶模压(resin-rich molding,RRM)多胶绝缘进行频域介电响应测试,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对电老化前后主绝缘试样的微观结构和化学成分变化进行分析,并采用Havriliak-Negami弛豫模型对复介电常数进行拟合分析,以探究介电谱随电老化时间增加的变化规律。试验结果表明:电老化后绝缘介质结构发生破坏,极性基团数量增加,界面极化和偶极子转向极化作用得到增强,从而使电老化后VPI和RRM主绝缘的介电性能,如复介电常数实部ε′和虚部ε″以及介损因数tanē在低频区大幅上升;VPI少胶和RRM多胶绝缘体系受电老化影响程度不同,VPI绝缘结构劣化更为严重,而RRM绝缘极性基团增量更多;对电老化前后复介常数分析结果表明,界面极化弛豫强度Δε2数值远远大于偶极子极化弛豫强度Δε1,其在绝缘介质整体松弛极化强度中占主导地位,可通过Δε2分析主绝缘的老化程度,研究成果可为评估电机定子线棒主绝缘老化状态、分析电老化机理提供参考。

MDI和硅油改性环氧树脂的制备及其在富镁底漆中的应用

利用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的桥接作用通过半连续滴加工艺首先合成了MDI-羟基硅油预聚物,通过FTIR和稳定性分析确定了预聚物的最佳合成工艺;然后利用含有NCO基团的预聚物和E-20环氧树脂共聚得到了MDI和硅油改性环氧树脂。通过FTIR、GPC及稳定性分析考察了催化剂用量、反应时间以及反应物配比对改性树脂性能的影响。结果表明,较优的反应条件为:m(环氧树脂)∶m(预聚物)=4∶1,二月桂酸二丁基锡用量为0.6%(以环氧树脂和预聚物总质量为基准,下同),反应时间4h。利用改性环氧树脂配制了富镁涂层,通过基本性能测试、盐雾实验和老化实验考察了涂层对铝合金的保护性能。发现涂层具有较高的附着力、柔韧性和耐冲击性,耐盐雾且耐老化性能优越。

湿热环境下缝合层压板的拉伸和剪切性能

本文通过复合材料层压板拉伸和剪切实验,研究了常温和湿热环境下缝合层压板的性能。根据试验数据及观察结果,探讨了缝合层压板的性能下降的原因及损伤破坏机理。试验及分析结果表明湿热和缝纫形成的富树脂区影响是层压板高温湿热环境性能下降的两个主要原因。

L型CFRP构件R区微观形态及孔隙特征

对8块L型CFRP构件R区的微观组织形态进行观察,其中构件R区的拐角半径均为10mm,厚度均为5mm,孔隙率为0.54%~2.48%,在观察的基础上分析R区的主要微缺陷类型及孔隙形态分布特征.结果表明：L型CFRP构件R区的主要缺陷类型为富树脂、微裂纹和孔隙;孔隙主要分布在富树脂区和纤维层内,层间孔隙很少;所观察构件的孔隙长度为12-411μm,孔隙宽度为7-289μm,孔隙率越大,孔隙平均长度、宽度和面积越大;对于单个样本的统计数据,孔隙长度和宽度分别与孔隙数量百分比之间存在近似的对数正态分布关系;随着孔隙率的增大,形状不规则、面积较大的孔隙增多,孔隙的形状因子和宽长比总体上都有减小的趋势.

哈电绝缘核心技术自主发展50年

本文介绍了哈电(哈尔滨电机厂有限责任公司)绝缘技术的发展历程和多胶模压工艺的特点。

环氧粉云母绝缘两种制造工艺释疑

本文对大型发电机主绝缘特征和组成以及绝缘工作电场强度的设计原理进行了分析,说明多胶绝缘系统和少胶绝缘系统并无先进落后之别。我国的F级多胶环氧粉云母绝缘是值得信赖的。

含锌复合吸水树脂的合成及性能研究

[目的]制备一种含锌保水聚合物。[方法]采用水溶液聚合法,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过淀粉与丙烯酸-丙烯酸锌共聚、交联,制备了一种含锌复合高吸水聚合物。[结果]复合材料对去离子水、浓度0.9%NaCl的吸水倍率分别为582、180g/g,锌的缓释期大于160 d。[结论]所制复合聚合物所含锌元素可长周期缓慢释放且具理想的保水效能。

Cyanex272浸渍树脂萃取色层法分离铥、镱、镥

研究了不同温度、淋洗液酸度、稀土负载量、淋洗液流速及装柱树脂高度对Cyanex272浸渍树脂萃取色层法分离Tm,Yb,Lu的影响和柱参数。结果表明,在温度为30℃,梯度淋洗酸度为0.5,0.6,1.5 mol.L-1,稀土负载量为0.3%,淋洗液流速为1.0 ml.cm-2.min-1,装柱树脂高度为480 mm(柱内径为16 mm)的条件下,对Tm,Yb,Lu富集物分离效果较好。

小孔隙率碳纤维复合材料的富树脂超声检测

针对孔隙率接近0的小孔隙率碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composite,CFRP)的富树脂检测需求,提出富树脂超声检测技术。对超声检测信号中的噪声消除方法、衰减抑制方法和富树脂检测的多视图成像技术进行研究,并开发小孔隙率CFRP富树脂超声检测软件。首先提出共振频率估计方法,通过低通滤波抑制高频随机噪声。其次根据频率差异,应用变分模态分解算法分离并消除共振结构噪声,提取低频成分。该低频成分包括表面回波、底面回波、富树脂反射信号和由层间反射信号、材料散射噪声等构成的相干噪声。再次,引入瞬时幅值比修正低频成分的幅值衰减并描述被检测小孔隙率CFRP的局部反射能力。最后,应用Otsu多阈值方法自适应获得富树脂识别的阈值,消除相干噪声的影响,完成富树脂识别。进一步对小孔隙率CFRP的超声检测结果进行多视图成像,在三维视图、C扫描视图和B扫描视图内识别富树脂。结果表明:变分模态分解的分量数为2,Otsu多阈值的类别数为3时,能够准确识别小孔隙率CFRP超声检测信号中的富树脂反射信号;采用0.15作为多视图成像的阈值,可简洁有效地描述富树脂在小孔隙率CFRP中的分布。

大电机定子绕组主绝缘用新型桐马环氧多胶玻璃粉云母带性能研究

本文基于传统的用于高压电机多胶主绝缘的环氧桐马玻璃粉云母带,优化调整了其组成成分和配比,开发研制出一种新型高性能绝缘材料。将新材料与以常规方法制造的材料进行性能对比,并对相应的定子线棒性能进行了对比分析。试验结果表明,新材料在发电机定子线棒中的应用,能大幅提高线棒的介电强度和长期耐电寿命。

片状锌粉在有机富锌涂料中的应用研究

本文使用片状锌粉,分别用3种树脂配制富锌涂料,通过分析比较得出:氨基树脂配制的富锌涂料具有光泽度好,防腐蚀性能强,附着力好等优点。是一种合格的防腐涂料。

落叶松生物油改性脲醛树脂胶粘剂的制备与性能研究

以自制落叶松热解生物油为原料,采用萃取法制备富酚油;然后以此作为UF(脲醛树脂)的改性剂,考察了富酚油含量对改性UF胶粘剂性能的影响。结果表明:富酚油组分复杂,其中酚类物质含量为53.87%;当w(富酚油)=10%(相对于尿素质量而言)时,改性UF胶粘剂的综合性能较好,由其压制而成的3层杨木胶合板的胶接强度(1.23 MPa)和甲醛释放量(1.05 mg/L)均优于未改性UF胶粘剂。

常温固化无机树脂研制及其涂料制备

讨论了一种由硅溶胶、氢氧化钾、偶联剂、烷氧基硅烷为主要原材料制备的室温固化的高模数硅酸钾树脂,该树脂具有硬度高、附着力和贮存性好等特点。着重讨论了硅溶胶、温度、偶联剂、硅氧烷、杂质、pH对室温固化树脂制备的影响;并采用该树脂制备了富锌涂料,与国内外样品进行了比较,该涂料在贮存稳定性方面具有优异的性能。

重防腐涂料及其改性方法和应用

综述了重防腐涂料工业开发近十年的进展,其中包括:氟碳涂料、聚氨酯涂料、环氧树脂涂料、氯代烯烃涂料、富锌涂料及其改性方法和应用。

SiO_2-有机硅共聚物改性的环氧树脂E-44及其富锌涂料的性能

为了提高环氧材料的性能,利用硅溶胶与有机硅单体接枝反应,制备兼有有机物和无机物优点的SiO2-有机硅新型共聚物,用其改性环氧树脂E-44,并以改性的E-44为基料,制备了富锌防腐蚀涂料,通过红外光谱、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等对改性的E-44及其富锌涂料涂层进行了表征。结果表明:当SiO2-有机硅共聚物和E-44质量比为6∶4时,其富锌涂料涂层有良好的附着力、硬度、冲击强度、柔韧性,该涂料比传统E-44涂料具有更好的防腐蚀性和耐高温性。