基于测力延度试验的聚合物改性沥青低温拉伸性能研究 (1)聚合物改性沥青测力延度性能及其影响因素

通过测力延度试验分别对SBS、SBR、EVA、PE四种改性沥青的低温拉伸性能进行了测试分析,研究了各种聚合物的种类、掺量、基质沥青、热老化等因素对聚合物改性沥青测力延度性能的影响。试验结果表明,测力延度试验可以比较全面的反映改性沥青的低温拉伸性能,是评价改性沥青低温性能的简单有效的方法。

硅橡胶的低温拉伸性能

北京航空材料研究院的黄艳华等人研究了航空用硅橡胶SE6450的低温拉伸性能。发现在低温拉伸时，硅橡胶的力学性能受低温结晶效应和体积效应的综合影响，拉伸强度增大，在-70℃可达15MPa；而伸长率和撕裂强度呈现先增后降的趋势。

EPDM绝热层低温拉伸力学性能研究

绝热层的低温力学性能决定了其最低使用温度。为改善三元乙丙(EPDM)绝热层的低温力学性能,研究了测试温度、拉伸速度和配方组成对其低温拉伸力学行为的影响。结果表明,测试温度对EPDM绝热层的拉伸力学行为影响明显,100 mm/min拉伸速度下,测试温度从室温降低至-60℃时,绝热层的抗拉强度不断增加(6→33 MPa),断裂伸长率显著下降(670%→42%),应力-应变曲线出现明显的应力屈服,初始模量显著提高。温度越低,拉伸速度对绝热层应力-应变曲线形态的影响越明显;应力屈服对拉伸速度具有更大的依赖性,提高拉伸速度与降低温度的效应相似。EPDM橡胶基材结构参数对绝热层低温力学性能的影响较明显,橡胶第三单体含量越高,乙烯含量越低,低温力学性能越差;纤维的加入进一步束缚了橡胶分子链段在低温下的活动能力,应力-应变曲线变化亦与降低温度效应相似;补强填料对绝热层的拉伸应力-应变曲线形态影响较小。总体而言,EPDM绝热层在其玻璃化转变温度-40℃附近仍具有较好的力学性能,断裂伸长率仍可达300%以上;当温度降至其脆性温度(约-55℃)以下,断裂伸长率降至极低值,材料不再具有高弹性。

低温拉伸夹具的设计与应用

设计了一套低温拉伸夹具,并用其测试了环氧树脂/SiO_2纳米复合材料在室温和77K环境下的拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率。结果表明,新设计的拉伸夹具能够在低温环境下很好地测定复合材料的拉伸性能,夹具本身对测量结果无影响。

热处理对Al-10Si-3Cu-0.3Mg-0.2Er合金低温力学性能的影响

研究了热处理对Al-10Si-3Cu-0.3Mg-0.2Er合金的显微组织和低温力学性能的影响。结果表明,经过525℃×6 h固溶+180℃×6 h时效的T6热处理后,在低温(-60℃)下拉伸时,合金中位错滑移所受内部阻力增大而阻碍其进一步滑动,使合金的强度升高而伸长率略微降低。T6热处理显著改善了合金中第二相的形貌及分布,较粗大第二相固溶入基体,时效阶段弥散析出,使合金力学性能提高。

稀土Nd对铸造Al-Si合金低温拉伸断裂行为的影响

研究了稀土Nd元素对Al-7Si-0.3Mg合金的低温拉伸性能及其断裂行为的影响。结果表明拉伸温度对铸造Al-7Si-0.3Mg的拉伸性能有显著影响,在低温(-60℃)下拉伸,合金的强度提高但伸长率降低。随着Al-7Si-0.3Mg合金中Nd含量的增加,合金在低温(-60℃)下的屈服强度、抗拉强度和伸长率呈现先升高后降低的趋势。Nd元素含量为0.2wt.%时合金力学性能达到最高值,这是由于Nd对组织细化和Si相的变质作用;当合金中Nd含量分别大于0.4%和0.8%后,组织中会形成棒状Al4Nd相和片状Al2NdSi2相,这些脆性相在拉伸时割裂合金基体,使合金的低温拉伸性能降低。

路面灌缝胶低温拉伸力学行为研究

裂缝是沥青路面最严重的病害形式之一，不仅会成为路表雨水进入基层的通道，使基层直接受到冲刷、浸泡，影响路基的强度与稳定性，还会对行车舒适度及安全性造成危害。路面灌缝胶作为修补裂缝的主要材料，已被各地道路养护部门大量使用；但由于中国路面灌缝胶的标准规范较少，现有的标准规范不能准确评价灌缝胶的路用性能，造成市场上的灌缝胶路用性能参差不齐。冬季，在路面车辆荷载作用下，很多灌缝胶与裂缝壁界面处开裂，失去防水的效果。低温拉伸试验的结果是对灌缝胶材料分类的依据，是灌缝胶材料性能最重要的指标。因此展开灌缝胶材料的低温拉伸性能研究，

预变形对建筑用新型铝合金低温性能的影响

建筑用新型铝合金Al-0.7Mg-0.5Si-0.1Y进行了室温10%变形量的预变形处理,进行了显微组织分析以及低温拉伸和低温冲击试验。结果表明,该预变形新型合金的低温拉伸和低温冲击性能均较商用6N01铝合金得到显著提高,其中-80℃抗拉强度、伸长率和冲击吸收功分别提高125%、6.4%、176%;-40℃抗拉强度、伸长率和冲击吸收功分别提高了92%、5.4%、113%;-20℃抗拉强度、伸长率和冲击吸收功分别提高了57%、4.5%、64%。

预变形对6061-T6铝合金汽车筋板低温性能的影响

采用不同预变形量对6061-T6铝合金汽车筋板进行处理,研究了预变形对筋板低温冲击性能和低温拉伸性能的影响。结果表明,预变形处理有助于提高筋板的低温冲击性能和低温拉伸性能。随预变形量的增大,筋板的低温冲击吸收功、低温抗拉强度和低温屈服强度均先增大后基本不变再减小。筋板的预变形量优选为7.5%~10%。

CT20钛合金20K下的应变行为与组织关系分析

研究了一种新型近α钛合金CT20在两种不同热处理制度下的组织结构及低温拉伸性能。结果表明:合金经热处理后,在具有足够的室温拉伸塑性的同时,低温(20K)下拉伸塑性较高(δ=14%),符合低温下使用要求。低温下粗大的片状组织比等轴组织具有更高的拉伸延性,且合金的变形是由孪生变形和滑移变形共同作用的结果。当合金具有不同组织时,孪生和滑移变形的贡献不同。