热固性树脂固化动力学模型简化的新方法

时间-温度-转变(TTT)图是分析和设计固化过程的有用工具,具有重要的研究价值。传统的TTT图中等固化曲线族的绘制是一个繁琐的过程,耗费大量的成本和时间。温度-时间-固化度三者之间的关系是由固化动力学方程控制的,因此从固化动力学方程入手,采用数值模拟的方法研究等固化曲线族是一种省时省力的新方法。针对两种树脂的固化动力学模型,数值模拟了树脂的固化度,并对计算方案进行了验证。在此基础上,分别做出树脂固化动力学模型的等固化曲线图,探讨了温度-时间-固化度之间的关系,结果表明:在等固化条件下温度和时间的对数之间存在线性关系。在此基础上对温度-时间-固化度曲线进行拟合,得到了较为简单的关系式,简化了原先复杂的固化动力学方程,能够方便地用于工程实际,避免了繁琐的求解。

Cu-Zr-Ti三元系非晶合金的玻璃形成能力预测

利用CALPHAD技术，分别采用Turnbull和Thompson-Spaepen（TS）两种近似公式计算了Cu-Zr-Ti三元系合金过冷熔体转变为晶体相的结晶驱动力。以连续形核理论为基础，利用Davies-Uhlmann公式计算了13种成分合金的两组温度-时间-转变曲线（rm和临界冷却速度。计算的Cu-Zr-Ti合金的两组临界冷却速度分别为1．38×10^2-7．34×10^5K/s和O．64～1．36×10^4K／s。结果表明：两组计算值与实验值都定性吻合，利用Ts公式计算得到的临界冷却速度更接近实验值。因此利用CALPHAD和动力学结合的方法能很好地预测Cu-Zr-Ti三元体系的玻璃形成能力（GFA）。

42CrMo棒材轧后冷却过程组织转变的计算机模拟

针对国内某钢厂42CrMo棒材组织难以控制的问题,通过实测42CrMo棒材的等温转变曲线(TTT),结合相变动力学和热力学的知识提出了相关的组织转变数学模型,进而利用有限元分析软件ANSYS以及提出的数学模型,对42CrMo棒材轧后冷却全过程的温度场及组织转变过程进行了计算机模拟,所得温度场及组织转变模拟结果与实测结果吻合较好,较准确地反映了42CrMo棒材在实际生产中的温度场及组织变化,表明此方法对组织控制及冷却工艺制度的制定具有一定的指导作用,可大大减少试验浪费,经济及环保效益显著。

RTM快速成型环氧树脂时间-温度-转变图的构建及其碳纤维/环氧树脂复合材料评价

针对自行研制的树脂传递模塑工艺(RTM)快速成型环氧树脂,利用唯象动力学模型、DiBenedetto方程和凝胶模型研究了树脂体系的等温及非等温固化动力学,构建了时间-温度-转变(TTT)的关系图,表明树脂体系兼具较长的适用期与快速固化特性。以此设计RTM快速成型工艺,考察了树脂体系对碳纤维织物的浸润流动行为,并评价了快速成型碳纤维/环氧树脂复合材料的界面力学性能与微观形貌。结果表明,注射温度下树脂体系的浸润填充性良好,RTM快速成型碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能和内部成型质量较好。