填料对聚降冰片烯可逆塑性形状记忆性能的影响

以聚降冰片烯(PNB)为基体,填充炭黑、多壁碳纳米管、有机蒙脱土(OMMT)和碳酸钙等不同维度的粒子制备了PNB复合材料,研究了材料的微观结构、玻璃化转变温度、动态力学性能、力学性能和可逆塑性形状记忆性能等。结果表明,4种PNB复合材料的玻璃化转变温度均出现在23℃附近,有利于常温下可逆形变。在低变形温度下,材料的形状固定率均达到80.0%左右,其中OMMT-PNB最高,并且4种材料的形状恢复率均在90.0%左右,相差较小。随着变形温度的升高,尤其是超过玻璃化转变温度时,材料的形状固定率降低幅度较大。OMMT在PNB基体中的补强能力强,使得OMMT-PNB具有较高的形状固定率和形状恢复率,因此其可逆塑性形状记忆性能最优异。

聚降冰片烯可逆塑性形状记忆关键影响因素的研究

以聚降冰片烯(PNB)为基体,添加不同份数的环保芳烃油制备低充油PNB材料,通过示差扫描量热法(DSC)、万能电子拉伸试验机、动态力学分析(DMA)等研究了不同增塑油含量、变形温度、松弛时间等因素对PNB材料可逆塑性形状记忆性能的影响.结果表明,增塑油可连续调节PNB的Tg并使其维持在室温附近,有利于室温下可逆塑性形变;当变形温度低于材料玻璃化转变起始温度2℃时,这时材料变形耗能最低、分子链运动活化能较高,撤除外力后分子链运动受限制,因此固定率较高;而变形温度对材料恢复率影响较小,由于PNB具有超高分子量,当驱动温度远高于其玻璃化转变温度时,分子链熵值增大,产生较大的熵弹恢复力,因此恢复率均高于95.0%,材料具有优异的可逆塑性形状记忆性能;另外,延长松弛时间也可在一定程度上提高材料的形状固定率.

循环荷载下煤岩弹塑性损伤的能量机制分析

为探究采动应力周期性扰动下煤岩的损伤变形及能量演化机制,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展不同稳定时间下煤岩三轴循环荷载试验;基于能量参数分析,推导出循环荷载作用下煤岩弹塑性损伤变量计算公式,分析煤岩弹塑性损伤演化行为。研究结果表明:不同稳定时间下煤岩主应力差-轴向应变曲线呈现周期性滞回环演化趋势,在稳定时间和外部荷载下弹性模量并没有随循环次数的增大而减小,煤岩损伤机制发生变化;煤岩吸收的总能量U与耗散能Ud随循环次数的增加总体变化趋势为L型,弹性能Ue逐渐减小而后趋于稳定;基于能量计算的煤岩弹塑性损伤变量值在30次循环荷载过程中,均在一稳定值附近呈波动性稳定变化趋势。

聚降冰片烯/微晶蜡复合材料形状记忆性能的研究

以聚降冰片烯树脂(PNB)为基体,通过改变微晶蜡(MW)的填充含量制备PNB/MW复合材料,利用偏光显微镜、示差扫描量热仪(DSC)、动态力学分析(DMA)与万能电子拉伸试验机等测试手段,研究PNB/MW两相结构与基本性能,同时采用DMA-Q800测试复合材料的二重形状记忆及可逆塑性形状记忆性能,并与填充同等含量的环保芳烃油(TDAE)的PNB进行对比.结果表明,微晶蜡可以调节PNB材料的玻璃化转变温度接近于室温,有利于室温下的可逆塑性形状记忆,且其无污染,可以代替TDAE增塑油改善PNB的加工;PNB/MW复合材料物理机械性能良好,200%以上的断裂伸长率提供了较大的形变范围,有利于材料的变形与恢复;微晶蜡较宽的固-液转变可以作为可逆相,使恢复过程温和可控;固态微晶蜡阻碍PNB链段运动,提高可逆塑性的形状固定率,微晶蜡含量越多,固定效果越明显,PNB/MW50展现出优异的二重及可逆塑性形状记忆性能.