考虑颗粒团聚影响的聚合物基复合材料温度相关性拉伸断裂强度理论表征模型

聚合物基复合材料在不同温度下的拉伸断裂强度一直是人们关注的焦点,颗粒作为一种常见增强相可以显著提高聚合物基复合材料的拉伸断裂强度。然而,随着颗粒体积分数的增加,颗粒将会发生团聚现象,从而影响增强效果。针对颗粒增强聚合物基复合材料,通过计及颗粒团聚的影响,以及材料热物理性能随温度的演化,建立了一个考虑团聚影响的温度相关性拉伸断裂强度理论表征模型。模型得到了实验数据的良好验证。研究成果为定量表征不同颗粒含量、不同温度下复合材料的拉伸断裂强度提供了一种有效途径,加深了对不同温度下团聚现象对复合材料力学性能影响的认识。

焊点尺寸对微焊点拉伸断裂强度的影响

采用基于动态力学分析仪（DMA）的精密拉伸试验与ANSYS有限元数值模拟方法研究了“铜引线／Sn-3．0Ag-0．5Cu钎料膳同引线”三明治结构微焊点（直径均为200μm，高度为75-225μm）的拉伸断裂行为。结果表明：微焊点直径不变而高度为225，175，125和75μm时，其拉伸断裂强度分别为79．8，82．8，92．5与104．6MPa，即焊点尺寸（高度）减小会导致拉伸断裂强度增大，同时微焊点最终断裂位置由焊点中部向钎科似同引线的界面处转移。

影响玻璃纤维终态拉伸强度的因素

本文主要在试验室测试阶段对玻璃影响玻璃纤维拉伸断裂强度的各因素进行分析,并对各种造成强度降低的因素制定措施。

高密度聚乙烯土工膜拉伸性能各试验方法标准的差异

采用高密度聚乙烯土工膜五个常用的产品标准和方法,研究了试样尺寸和部分实验条件对土工膜拉伸性能的影响,并对实验结果进行了分析。研究结果表明:采用不同的方法标准,试样的断裂强度、屈服强度和屈服伸长率均没有明显的差异,断裂伸长率存在较小差异,但是不同方法断裂伸长率的数据分散性存在一定差异,其中采用AATMD6693-04方法,试样的断裂伸长率数据分散性更小。

褶皱与晶界偶合作用对石墨烯断裂行为的影响

由CVD方法制备的石墨烯含有大量的晶界,通常还带有许多褶皱,本文通过分子动力学方法研究了具有褶皱和晶界的石墨烯平面拉伸断裂行为,结果显示,在垂直晶界方向,褶皱能够显著提高小角度双晶石墨烯的断裂应力,断裂应力增幅最大约为50%,褶皱对断裂应力的影响随晶界角的增大减弱,导致双晶石墨烯断裂应力对晶界角不敏感,只略低于单晶石墨烯,和实验结果完全吻合;在沿晶界方向,褶皱对双晶石墨烯断裂应力影响不明显.另外,褶皱可以显著提高双晶石墨烯的断裂应变,增幅最大约为100%.增强机制归纳主要如下:通过面外变形,褶皱可以部分释放晶界5-7环中C—C键的预拉伸变形,提高双晶石墨烯的断裂应力;褶皱可以降低相邻5-7环之间相互作用,导致断裂应力对晶界角不敏感;在拉伸作用下,褶皱被部分拉平,这可以显著降低C—C键面内拉伸变形,导致断裂应变显著增大.本研究为准确理解多晶石墨烯断裂行为提供重要帮助.

超临界CO_(2)流体对果胶酶处理棉纤维的影响

为探究超临界CO_(2)流体对果胶酶处理棉纤维去除其表层果胶杂质效果的影响,分别在超临界CO_(2)流体和水介质中用果胶酶处理棉纤维,并进行对比分析。借助扫描电子显微镜、分光测色仪、紫外分光光度计、万能强力仪等分别对处理后棉纤维的表面形貌、染色性能、固色性能和拉伸断裂强力等进行了比较和分析。结果显示:果胶酶能有效促使棉纤维表层杂质脱落,相较于传统水介质,超临界CO_(2)流体介质中,果胶酶对棉纤维表层果胶杂质的去除效果更好,测得超临界CO_(2)流体介质中,果胶酶分解的棉纤维表层果胶反应残液中的还原糖质量浓度达到了1.556 g/L。处理后的棉纤维表层出现了剥落和细纹,染色上染程度更深更均匀,K/S值达到1.051,且耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度评级更高,拉伸断裂强力相比未处理的棉纤维有一定下降。

3D打印参数对TPU制品力学性能的影响

熔融沉积成形(FDM)技术在塑料制品加工领域的应用日趋广泛,但传统FDM类3D打印机以丝料为耗材,对材料刚度有特定要求,限制了耗材的种类。提出了熔体微分3D打印机以塑料粒料为耗材,采用微型螺杆输送、建压以及阀控系统精密计量,扩大了耗材的适用范围并实现软材料的3D打印能力。以TPU弹性体作为研究对象,通过正交实验方法,分析工艺参数对试样拉伸强度及断裂伸长率的影响,此外通过与注塑试样进行对比,研究了3D打印试样与注塑试样力学性能上的差距。实验结果表明:层高、填充角度及塑化温度对试样力学性能有影响,其中影响程度为塑化温度>层高>填充角度;当层高为0.2 mm、填充角度为45°、塑化温度为220℃时,有最大断裂拉伸强度及断裂伸长率,其拉伸强度和伸长率分别达到注塑试样的62.6%和73.2%。验证了熔体微分3D打印机制备弹性体制品的可行性,且合理的加工工艺参数能够提高试样的力学性能。

一种新型活组织材料的组织学及力学特性

背景:异物诱发包裹产生的包裹组织是一种自体活组织材料,理论上完全避免了非自体植入物所面临的免疫排斥反应和破坏作用,具有合成材料及脱细胞所无法比拟的生物学优势。目的:试图开发出一种只含有自体细胞和细胞外基质成分的自体活组织生物材料,并评价其组织结构及力学特征。方法:将硅胶管植入犬腹腔1个月,获得包裹形成的荚囊样生物组织,然后经过体外修整形成管型结构即自体活组织生物管。对标本进行了力学测定、组织学观察及表面结构分析。结果与结论:腹腔内植入硅胶管形成的自体活组织生物管取材方便,主要由富含Ⅰ型和Ⅲ型胶原的细胞外基质构成,成肌纤维细胞排列在胶原纤维间,呈同心圆样结构,培养1个月时,管壁厚度可达70-250μm,可耐受(1100±187)mmHg(1mmHg=0.133kPa)的静水压,具有很好的可缝合性。提示自体活组织生物管形态可塑性大,由自体细胞及细胞外基质成分构成,避免了免疫排斥反应的发生,且具有足够的力学强度,有希望用于组织工程化血管的体外构建。

几种特种纤维的热水老化及性能研究

在25℃,50℃和96℃的热水中,对Kevlar29纤维、Kevlar49纤维和PBO纤维分别进行了吸水老化实验,测定了吸水率和拉伸断裂强度与热水老化条件(即温度和时间)的关系,通过FTIR图谱分析了纤维在吸水过程中可能发生的化学结构变化,通过SEM观察了热水老化导致的纤维表面微观形貌变化,讨论了纤维的吸水机理。

表面涂层对玄武岩连续纤维力学性能的影响

本文通过对玄武岩连续纤维浸润剂配方的研究分析,结果表明玄武岩连续纤维的表面涂层配方对其力学性能有很大影响.其中成膜剂的组成结构直接影响玄武岩连续纤维的集束性及其与环氧树脂基体的相容性,不同的成膜剂结构使玄武岩连续纤维的断裂强力及拉伸强度差异很大.在浸润剂配方中引入阳离子型助剂有利于提高玄武岩连续纤维的集束性和断裂强力.通过优化涂层配方可使玄武岩连续纤维断裂强力达到0.62N/tex,拉伸强度达到2400MPa,远高于现有产品的技术水平.

山羊绒纤维高锰酸钾防缩工艺

用高锰酸钾溶液对山羊绒纤维进行氧化防缩处理。采用正交试验分析各因素对山羊绒纤维毡缩体体积、纤维强力的影响程度。通过直观分析、方差分析与F检验,得到如下结论:高锰酸钾质量分数是影响处理后山羊绒纤维毡缩体体积、纤维拉伸断裂强力的主要因素;在温度为50℃,时间为20 min,高锰酸钾质量分数为0.3%,pH值为3的条件下,处理后山羊绒纤维毡缩体的体积比未处理山羊绒纤维毡缩体增加近1倍,防缩山羊绒单纤维的拉伸断裂强度与未处理山羊绒纤维基本相同。

三种不同导电填料对聚氨酯导电涂层应用性能的影响

目的筛选出对聚氨酯涂层导电性能改善最佳的导电填料和助剂。方法使用三种不同的无机导电填料—微米级ITO、微米级导电云母和导电钛白粉,用不同的分散剂DISPERBYK-P104S、DISPERBYK-163、DISPERBYK-2001对三种无机填料分别进行分散处理改性,选出对改性填料分散性最好的助剂,然后研究用该助剂改性的填料对聚氨酯树脂涂层导电性、力学性能、耐热性能等应用性能的影响,最终选出最好的导电填料。结果利用沉降试验,筛选出了提高填料分散性能最好的助剂为DISPERBYK-P104S。通过测试涂层的导电性能、耐腐蚀、力学性能和耐热性能发现,用助剂DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉掺入聚氨酯树脂涂层后,所有性能均优于其余填料掺入的涂层。涂层的电阻在室温下最小,为10.84 MΩ,而且在100℃加热2 h后,电阻仍然只有24.53 MΩ。水接触角(WCA)方面,该涂层初始时接触角为107°,在3.5%NaCl溶液中浸泡400 h后,水接触角仍能达到90°以上。涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡800 h后,附着力仍然在2.1 MPa以上。该涂层拉伸强度为16.53 MPa,拉断伸长率为650%,具有较好的弹性和力学强度。同时,在300℃下烧蚀三次后(每次15 min),该涂层的表面仍然保持平整。结论当导电填料为用DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉时,聚氨酯树脂涂层的表面电阻在100℃以下均介于0.5~25 MΩ之间,而且该导电涂料的其他应用性能为最佳。

六官能度亚乙基硅氧烷的硫化性能初探

通过硅氢加成反应合成一种新型醇型六官能度亚乙基硅氧烷,并以此作为交联剂,与107硅橡胶、填料、催化剂等配混,制备双组分脱醇型RTV硅橡胶。利用这种新型的交联剂来改善硅橡胶的网络拓扑结构,从而提高硅橡胶的力学强度。在相同条件下,与使用普通商用的甲基三甲氧基硅氧烷(MTMS)得到的脱醇型RTV硅橡胶相比较,其拉伸断裂强度提高了近80%。

聚(氨酯-酰亚胺)泡沫材料的研究

采用一步发泡法制备了聚(氨酯-酰亚胺)泡沫,用扫描电子显微镜分析了泡沫的泡孔结构,并对泡沫的吸隔声性能、力学和阻燃性能进行了研究.结果表明,研制的泡沫具有比较均匀的泡孔结构,在125～8000Hz范围内的平均隔声量可达25.5dB(泡沫厚度为22mm),拉伸断裂强度可达2006.4kPa,氧指数可达30以上.

光伏用PET薄膜力学性能测试结果的影响因素

本论文主要讨论了影响光伏用PET薄膜断裂拉伸强度与断裂伸长率测试结果的因素。分别从制样宽度、夹持长度与拉伸速度三个方面进行分析,其中制样宽度对拉伸强度与断裂伸长率均没有明显影响;夹持长度与断裂伸长率有较明显影响,夹持长度越大测试断裂伸长率越小;拉伸速度对拉伸强度和伸长率均有一定影响,拉伸强度与断裂伸长率均随着拉伸速度的增大而减小。

不同VA含量对EVA防水板性能的影响研究

EVA(乙烯/乙酸乙烯酯)防水板的质量对预防铁路隧道渗漏水起到重要作用。其中,VA(乙酸乙烯酯)是EVA防水板的重要组成部分。为探究VA含量对EVA防水板的性能的影响,以不同VA含量的EVA防水板为研究对象,分别测试了不同规格EVA防水板的断裂拉伸强度、拉断伸长率、加热伸缩量及施工性能。结果表明,断裂拉伸强度随VA含量的提高而降低,拉断伸长率随VA含量的提高而提高,加热伸缩量受VA含量的影响不大,添加VA后防水板的施工性能有明显的改善。综合考虑性能、成本及TB/T3360.1-2014的要求等因素,建议铁路施工中使用的EVA防水板中VA含量宜为5%~7%。

涤纶基材碱减量处理对建筑膜材力学性能的影响

建筑膜材是发展相当迅速的一类复合材料。为提高膜材的剥离强度,采用碱减量的方法对涤纶基材进行处理,研究了碱减量处理工艺对其膜材机械性能的影响。实验发现,通过对涤纶基材进行碱减量处理,可有效地提高其建筑膜材的剥离强度,但对拉伸断裂强度有一定的影响。

薄膜吹塑条件对LD100AC性能的影响

通过分析不同吹塑条件下吹塑所得LD100AC薄膜的物性测试数据,研究不同加工条件下薄膜产品性能变化的规律,从而提高了测试数据的有效性,指导用户更好地使用LD100AC.