密度对稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料尺寸稳定性及力学性能的影响

针对传统木塑复合材料(wood plastic composites,WPCs)密度大、尺寸稳定性差等问题,以稻壳和聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)为原料制备三种密度的稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料(rice husk/polyvinyl chloride foamed composites,RHPC),分别标记为RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ,探究密度变化对RHPC性能的影响。结果显示:随着发泡程度的增加及密度的减小,RHPC的泡孔均匀程度有所降低。RHPC的线性热膨胀系数(coefficient of linear thermal expansion,CLTE)及吸水膨胀率均逐渐升高,且长度、宽度和厚度三个方向上的尺寸变化率均表现出各向异性;不同湿度和温度作用下的尺寸变化率表明湿度对RHPC尺寸的影响大于温度。RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ的弯曲强度、弯曲模量和抗蠕变性能呈下降趋势;RHPC-Ⅱ由于均匀的泡孔结构呈现出最高的冲击强度和比冲击强度,分别为14.3 kJ/m2和19.9(k J·m^(-2))/(g·cm^(-3))。本研究为轻质高强WPCs的开发和拓宽其应用领域提供指导。

公路隧道喷射型ECC物理力学性能及其喷层稳定性

传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了开挖扰动下围岩及喷射型ECC层的稳定性,并通过现场监测分析了其应用效果。结果表明:将脱硫石膏、混杂纤维、机制砂、膨胀剂和减缩剂引入ECC中,所研发的喷射型ECC物理力学性能满足公路隧道喷射混凝土的要求。基于数值模拟,当支护12 m后,喷射型ECC层的拉伸和压缩最大主应力较C25喷射混凝土(C25SC)层分别提高了36.8%、28.4%,并且其内侧拱顶的最大竖向位移较C25SC可降低3.15%,仅为1.23 mm。基于现场实测,在近似相同的围岩地质条件下,使用喷射型ECC较C25SC,能够降低10.26%的竖直沉降变形,此外其喷层表面未发现开裂、线状渗水等情况。因此,喷射型ECC在公路隧道支护领域具有广阔的应用前景。

高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究

以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)均呈下降趋势,但热处理温度影响更为显著;热处理对MOR的影响比MOE的要大;顺纹抗压强度随时间的变化规律并不明显,但随温度的升高逐渐降低。杉木热处理后,试材由绝干到气干和绝干到吸水尺寸稳定时2个阶段的径向线湿胀率、弦向线湿胀率、体积湿胀率均低于未处理材的,弦向线湿胀率大于径向线湿胀率;就整体而言,3个指标均随处理温度的升高和时间的延长而减小。抗胀率均为负值,其绝对值随处理温度的升高和时间的延长而增大,尺寸稳定性增强幅度逐渐增大,且受温度的影响较为显著,在210℃下降得最明显。

高温热处理对人工林杨木物理力学性能和尺寸稳定性的影响

以蒸汽为介质,采用高温热处理法对杨木木材进行热处理,研究了处理温度和处理时间对杨木木材的物理力学性能和尺寸稳定性的影响。结果表明:处理温度和处理时间对木材物理力学性能和尺寸稳定性均有较大影响。综合考虑处理温度和处理时间对木材物理力学性能和尺寸稳定性的影响及成本等因素,较佳的热处理工艺参数为:温度180℃,时间3.5 h。

糠醇树脂改性杉木的尺寸稳定性及力学性能

使用以水和乙醇为溶剂的糠醇溶液,分别对人工林杉木进行改性处理。结果显示:以乙醇做溶剂的糠醇溶液处理的杉木,增重率平均为34%,尺寸稳定性以及抗弯弹性模量、抗弯弹性强度,均优于以水为溶剂配方处理的杉木。

铝溶胶对VOCs催化氧化整体式催化剂力学性能及热稳定性影响

采用浸渍法制备整体式催化剂时,活性组分在催化剂载体表面的力学性能和热稳定性是评价其能否实现商业化应用的关键因素.采用铝溶胶作为溶剂配制活性组分浸渍液,可提高挥发性有机物(VOCs)整体式催化剂的力学性能和热稳定性.铝溶胶通过在拟薄水铝石(AlOOH)中滴加硝酸形成.考察了AlOOH添加量、n(H^(+)/AlOOH)、溶胶形成的温度和时间对催化剂稳定性的影响.结果表明,选用AlOOH添加量为6%、n(H^(+)/AlOOH)=0.9、常温溶胶5min制备的铝溶胶配制浸渍液涂覆到堇青石表面制得的整体式催化剂具有最佳力学性能,在超声振荡4h后,涂层脱落率仅为0.0396%,远低于未添加铝溶胶制备的催化剂(2.7%).此外,在600℃下热处理4h后,t90仅下降10℃,说明其具有良好的热稳定性.

不同组分比例的HMX/RDX混合物的热稳定性和力学性能研究

为了研究不同组分比例的HMX/RDX混合物的热稳定性和力学性能,采用分子动力学(MD)方法对不同HMX/RDX混合物在不同温度下的引发键最大键长L_(max)、内聚能密度E_(C)和力学性能参数进行了计算;利用差示扫描量热法(DSC)测试了不同HMX/RDX混合物在升温速率为2、5、10、20 K/min下的热分解性能,并采用EXPLO 5对不同HMX/RDX混合物的爆轰参数进行了理论计算。结果表明:HMX/RDX中HMX与RDX的质量比分别为9010、8020、7030时,随着温度升高,HMX/RDX混合物的L_(max)逐渐增大,E_(C)逐渐减小;其中,HMX90/RDX10的L_(max)较小,E_(C)较大,热感度较低。由DSC测试结果计算得到不同比例混合物的分解峰温T_(p0)和热爆炸临界温度T_(b);其中,HMX90/RDX10的T_(p0)和T_(b)相对较高,分别为268.12℃和277.66℃,表明热稳定性较好。使用Forcite计算力学性能参数,HMX90/RDX10的拉伸模量E、体积模量K、切变模量G相对较大,表明硬度和断裂强度较大,力学性能相对较好。HMX90/RDX10的爆速、爆压和爆轰总能量分别为9192.19 m/s、38.43 GPa和10.98 kJ/cm^(3),能量相对较高。

小尺寸单人旋翼飞行器的飞行稳定性能

为解决小尺寸单人旋翼飞行器的飞行稳定性问题,针对整机尺寸小、载重大的特点,提出增稳结构方案,建立动力学模型并进行了模态仿真分析。首先,确定了飞行器的重心位置,确保设计满足飞行稳定性要求。其次,针对摇摆、振动等稳定性问题,提出了增稳结构方案。最后,通过不同阻尼器阻尼值的驾驶舱动力学仿真,确定了阻尼器方案,并完成了模态仿真分析。研究结果表明,研究的目标飞行器在保持小尺寸的同时,通过合理的结构设计和飞行控制策略,能够实现稳定飞行,满足实际应用需求。

超疏水处理对木材尺寸稳定性与力学性能的影响

【目的】探讨超疏水木材与未处理木材的尺寸稳定性和力学性能,以期获得超疏水处理对木材尺寸稳定性与力学性能的影响规律。【方法】选取普通杉木为研究对象,通过气相辅助迁移法对其进行处理,构建了具有超疏水特性的处理材,并分别对未处理材和超疏水处理材进行了形貌与润湿性表征、水浸泡试验和力学性能测试。【结果】经过处理的木材具有良好的超疏水性,表面获得了由粒子在3D空间排列形成的微米/纳米分级结构,其接触角高达151.0°。水浸泡测试中,在试验第48天,未处理木材的平均质量变化率和体积变化率分别为322.54%和7.49%,超疏水木材的平均质量变化率和体积变化率为89.10%和6.36%,相比未处理材,超疏水木材的平均质量变化率和体积变化率分别降低了72.38%和15.09%,超疏水木材达到体积变化饱和点的时间推迟了约20 d。在力学性能测试中,超疏水木材的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压弹性模量、横纹抗压强度相比未处理木材分别降低了16.05%、4.18%、21.94%和39.93%,顺纹抗压强度、横纹抗压弹性模量分别提高了27.11%、11.11%。【结论】超疏水处理木材可以减缓木材吸水以及体积变化,有效改善木材尺寸稳定性,超疏水处理对木材的力学性能也具有一定程度影响。研究结果对超疏水功能化改性木材,延长高湿环境中木材的使用周期具有重要意义,并为实现理论对接实际生产应用提供了重要的理论依据和参考。

冷热循环处理对TC18钛合金力学性能和尺寸稳定性的影响

利用冷热循环处理装置对TC18钛合金锻件进行了冷热循环处理工艺实验,并研究了冷热循环处理对该合金力学性能和尺寸稳定性的影响。结果表明,冷热循环处理对TC18钛合金的强度、塑性、断裂韧性及硬度等力学性能影响不大,但对尺寸稳定性具有显著影响;深冷处理温度过低对合金尺寸稳定性不利。从提高尺寸稳定性方面考虑,冷热循环处理工艺应以深冷温度-120℃、保温时间24 h、循环处理次数3次为宜,此时圆环开口尺寸变化率与未冷热循环处理相比降低了13.6%。

热处理对桃花心木材尺寸稳定性和力学性能的影响

以温度150~210℃保温4 h、180℃保温2~6 h为条件,探究桃花心木材适用的热处理工艺。随着热处理温度升高和保温时间延长,试材平衡含水率和湿胀率逐渐降低,阻湿率和抗胀率增大;抗弯弹性模量在180℃以上时明显降低,抗弯强度随温度升高一直下降;随180℃保温时间的延长,抗弯弹性模量和抗弯强度先下降后趋于稳定。

添加Ti对MIMHK30不锈钢力学性能和尺寸稳定性的影响

在气雾化HK30不锈钢粉末中分别添加0、0.4%、0.8%和1.2%的Ti粉(质量分数),采用粉末注射成形法制备HK30不锈钢样品,烧结温度为1 270、1 290和1 310℃,研究Ti含量对HK30不锈钢的密度与抗拉强度和伸长率等力学性能以及尺寸稳定性的影响。结果表明,随Ti含量增加,HK30不锈钢样品的密度、抗拉强度和伸长率都降低;由于Ti优先与材质中的C结合,与Fe结合的C含量减少,提高了液相形成温度,致密化速率降低,使得样品尺寸稳定性提高且避免过烧。最佳的烧结方案及合适的Ti含量为1 290℃/6 h和0.4%Ti,在高温抗拉强度略微降低的基础上可消除样品表面过烧,并提高样品的尺寸稳定性,具有最优的综合性能:相对密度为95.7%,室温抗拉强度535 MPa,800℃下抗拉强度215 MPa,室温伸长率21.7%。

表层压缩-热处理联合改性橡胶木的力学性能和尺寸稳定性

以橡胶木为研究对象,采用表层压缩与热处理联合改性技术,选择压缩率(10%、20%、30%、40%)、浸水时间(2、4、6、8 h)、热压温度(130、140、150、160℃)、热压时间(20、25、30、35 min)、热处理温度(180、190、200、210℃)5个对木材抗弯强度的影响因素,按照正交试验设计(L_(16)(4^(5))),对橡胶木进行改性试验;以素材为对照,以木材力学性能、尺寸稳定性、微观形貌、结晶度为评价指标,分析各影响因素不同梯度时对木材性能的影响,遴选采用表层压缩与热处理联合改性技术对橡胶木进行材质改进的最优工艺参数。结果表明:在设计的各影响因素梯度范围内进行正交试验,在压缩率40%、浸水时间4 h、热压温度160℃、热压时间20 min、热处理温度200℃的工艺条件时,表层压缩-热处理试件的抗弯强度最高,工艺参数最优。木材经过200℃保温2 h的热处理后,抗弯强度下降了36.77%,木材尺寸稳定性显著提高;最优工艺参数时,表层压缩-热处理材的抗弯强度(138.01 MPa)比热处理材提高了143.44%,其他力学性能也大幅提高,尺寸稳定性比表层压缩材明显提高,达到商用级-Ⅱ级强化地板的要求。不同处理工艺试件的抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、平均密度,与试件抗弯强度变化趋势相同。扫描电镜观察结果显示,热处理材的木材细胞形态与素材相比无明显变化;压缩材的部分细胞腔几乎完全消失,但其细胞壁仍然保持完整;压缩-热处理材细胞腔的变形程度小于压缩材。X射线衍射分析表明,不同处理工艺试件纤维素结晶区的晶胞构造并未改变,热处理、压缩、压缩-热处理试件的结晶度,分别增大61.32%、74.17%、66.17%。

环氧树脂/液晶聚合物体系的形态、力学性能和热稳定性

合成了一种端基含有活性基团的热致性液晶聚合物 (LCPU) ,用其改性环氧树脂CYD 12 8 4 ,4′ 二氨基二苯砜 (DDS)固化体系 ,对改性体系的冲击性能、拉伸性能、弯曲性能、弹性模量、断裂伸长率、玻璃化转变温度Tg、热失重温度TG与LCPU含量的关系进行了探讨 ,对不同种类液晶化合物改性CYD 12 8 DDS体系效果进行了比较 ,用扫描电镜 (SEM)研究了材料断面的形态结构 .结果表明 ,LCPU的加入可以使固化物的力学性能和热稳定性提高 。

Mg-Zn-Al合金的组织稳定性与力学性能

采用金相分析、DSC分析和拉伸测试等手段研究了铝含量对Mg-6Zn合金显微组织、凝固特性和力学性能的影响.结果表明,Mg-6Zn-2Al合金晶粒相对细小,具有最佳的强度与塑性组合;Mg-6Zn-6Al合金中晶界处存在接近连续分布的粗大鱼骨状金属间化合物Mg17Al12相,导致合金抗拉强度和塑性下降.长时间退火试验表明,Mg-6Zn-2Al具有较高的组织稳定性.因此,Mg-6Zn-2Al合金是Mg-Zn-Al系合金的一个较佳成分组合.

生物质单宁对酚醛泡沫力学性能和热稳定性的影响

制备了生物质单宁改性的酚醛泡沫，利用傅里叶变换红外光谱仪对产物进行了表征，测试了不同单宁添加量对酚醛泡沫力学性能的影响。结果表明，含有单宁结构的酚醛泡沫的力学性能有了显著提升。相比于普通酚醛泡沫，改性酚醛泡沫的压缩强度提高79％，冲击强度提高71％，弯曲强度提高30％。热失重分析表明。改性酚醛泡沫的热稳定性有所下降，相同温度下的失重率较酚醛泡沫增加2％-5％，但依然具有较好的热稳定性。

低碳微合金钢中针状铁素体的微观力学性能及其组织稳定性

利用纳米力学探针和扫描电子显微镜对低碳微合金钢中针状铁素体的微观力学性能和组织稳定性进行了研究．微合金钢在850℃变形弛豫一定时间后水冷得到了针状铁素体、粒状贝氏体和板条状贝氏体的复合组织．板条状贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体的微观力学性能依次降低,回火稳定性依次升高．弹性模量依次降低约15 GPa,硬度依次降低约0．6 GPa．

引发剂对PP熔融接枝GMA产物热稳定性及力学性能的影响

在聚丙烯(PP)熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)过程中,用2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(DHBP)作引发剂,研究引发剂加入量对PP熔融接枝GMA产物的热稳定性及力学性能的影响。通过采用傅里叶红外光谱、热失重分析、差示扫描量热仪、力学性能测试等表征产物性能,结果表明,GMA成功接枝到了PP大分子链上;随着DHBP加入量增加产物的热稳定性大幅下降;PP接枝物的熔点降低,结晶温度升高。

Er对ZrCuNiAl非晶合金结构、力学性能、热稳定性及非晶形成能力的影响

以(Zr_(0.6336)Cu_(0.1452)Ni_(0.1012)Al_(0.12))_(100-x)Er_x(x=0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,原子分数,下同)系块体非晶合金为研究对象,通过改变微量元素Er的含量来研究Er对非晶合金的结构、力学性能、热稳定性及非晶形成能力的影响。结果表明:添加Er元素所制备出的试样都是完全非晶结构的合金。随着Er含量的增加,各试样的弹性模量呈现出先增大后减小,压缩塑性应变呈台阶式上升,x=0,x=0.5,x=1试样的塑性应变在4%的范围内波动;x=1.5,x=2,x=2.5试样的塑性应变在11%的范围内波动;x=3试样的塑性应变最高,其值为23.19%,弹性模量为37.76GPa,屈服强度为1604MPa,抗压强度为2068MPa,断裂强度为2060MPa;随着Er含量的增加,锆基非晶合金的热稳定性和非晶形成能力均先减小后增大。

硫酸钙晶须填充PBS的力学性能与热稳定性

硅烷偶联剂（KH550）对硫酸钙晶须（CSW）进行表面处理,运用熔融混炼挤出法制备了CSW/PBS复合材料.动态接触角、EDS和SEM研究结果显示：KH550表面处理改善了CSW填料与PBS基体之间的界面相客性.经KH550处理的CSW填料在PBS树脂中含30％时比未经处理复合材料的拉伸强度、弯曲强度分别提高22.1％和21.7％.差示扫描量热（DSC）和热重分析（TGA）结果表明：5％ ～ 20％ CSW的添加量可使PBS的结晶温度增加约1～3 ℃,CSW/PBS复合材料的热分解温度得到提高,偶联剂对CSW表面改性使CSW/PBS复合材料的热稳定性增强.