毛竹材的动态热机械性能分析

采用动态热机械分析(DMTA)测试毛竹材的储能模量(E')和损耗模量(E″),分析在不同初含水率、笔壁径向部位、竹龄及距毛竹基部高度下毛竹材的储能模量和损耗模量及玻璃化转变温度(Tg)。结果表明:①毛竹材储能模量随着温度的升高呈逐渐减小的趋势,损耗模量随着温度的变化出现两个峰,当温度达到玻璃化转变温度时达到第1个峰值。②储能模量和损耗模量受初含水率的影响较大,随着含水率的增加呈相对减小的趋势; 在竹壁径向上,储能模量和损耗模量由内而外依次增大; 在同一温度下,毛竹材的储能模量和损耗模量具有随毛竹高度的增加而降低的趋势; 不同竹龄毛竹材的储能模量和损耗模量略有差别,基本上随竹龄的增大而增大。③毛竹材Tg随含水率的增加而降低,在绝干状态时Tg为217～223 ℃; 含水率为15%到饱水状态时,Tg在113～134 ℃之间; 沿竹壁径向的竹青、竹肉和竹黄的Tg略有差别,30%含水率时的Tg在123～135 ℃之间; 不同竹龄毛竹材的Tg并无较大差异,在120～123 ℃之间; 不同高度的毛竹材Tg也无显著差异,在123～126 ℃之间。研究表明,在毛竹材的实际生产中可通过增加毛竹材周边温度和含水率以增加其塑性,使竹材的竹龄和高度选择更加宽泛。     

不同交联度环氧树脂沥青的动态力学性能

采用4种不同交联程度的环氧树脂沥青材料,在-30℃～70℃温度区间以固定10Hz频率进行动态热机械性能(DMA)分析。研究结果表明:在-30℃～70℃温度区间,交联度高的环氧树脂沥青材料可以分成玻璃态、过渡态和橡胶态,交联度低的环氧树脂沥青材料仅呈现出玻璃态和过渡态;该温度区间内,损耗模量与损耗角正切均为单峰,其峰值均随着交联度的提高而降低;储能模量转变温度和损耗模量峰值温度二者之间基本相当,损耗角正切峰值温度较前2种温度高出14℃～17℃;拉伸试件断面的SEM显微照片显示,交联度高环氧树脂沥青试件断裂面平整光滑,交联度低环氧树脂沥青试件断裂面不规则,可以清晰观察到断裂的交联纤维段。     

竹材湿热效应的动态热机械分析

采用动态热机械分析对-130~130℃范围内不同含水率的竹材动态力学性能进行了研究。结果表明:在-130~130℃的范围内,湿热作用下的竹材动态力学性能表现为负效应,湿热作用使储能模量降低,玻璃态转变点也随着含水率的增加而降低。竹材在含水率为10%和34%时的玻璃化转变点及损耗因子分别为30.5℃、0.02和10.61℃、0.04。     

基于MHN复数模量模型的沥青玻璃化转变温度确定方法

为了更方便地量化玻璃化转变温度,采用动态剪切流变仪测定了70#和90#基质沥青的黏弹性特征,并结合MHN复数模量主曲线模型,提出了用黏弹性参数直接计算玻璃化转变温度的方法.首先基于MHN模型,采用不同恒温条件下的动态剪切试验频率扫描数据,建立储能模量和损耗模量主曲线;然后计算损耗模量峰值位置的缩减频率,由WLF方程推导出玻璃化转变温度表达式.结果表明:MHN模型能准确地表征基质沥青的储能模量和损耗模量主曲线;由MHN模型确定的玻璃化转变温度随着参考频率的增大而升高.用MHN模型可以有效地确定沥青的玻璃化转变温度,计算值与温度扫描试验测定结果一致.     

聚乙烯醇缩丁醛溶液的动态流变性能

采用美国TA公司的AR2000型应力控制流变仪研究温度、聚乙烯醇缩丁醛质量分数和剪切频率等对聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/聚乙二醇(PEG)200体系的动态流变性能的影响.研究结果表明:温度升高,体系的复数黏度、动态储能模量和动态损耗模量都减小; PVB质量分数增加,体系的复数黏度、动态储能模量和动态损耗模量都增大;剪切频率增加,体系的复数黏度减小,动态储能模量和动态损耗模量都增大;损耗因子均随剪切频率的增加呈先增大后减小的变化趋势,在剪切频率约为0.6 rad/s时出现内耗峰,且内耗峰的强度随PVB质量分数的增加而减小.     

杉木积成材的动态热机械分析

采用动态热机械分析(DMA)研究了杉木积成材(OLSL)及其构成单元——杉木木束条的动态力学性能。结果表明：杉木木束条和杉木积成材的储能模量(E′)随着温度的升高而迅速下降,而损耗模量(E″)和损耗角正切却随着温度的升高而迅速上升;杉木木束条制成杉木积成材后其储能模量下降;杉木木束条和杉木积成材的玻璃化转变温度分别为95、80℃。动态热机械分析可为优化杉木积成材的制造工艺提供依据。     

储藏温度对库尔勒香梨动态粘弹特性的影响

采用Q800动态力学分析仪对4个温度水平下(-2℃、10℃、20℃和30℃)的库尔勒香梨果肉进行振荡剪切试验,以探讨温度对香梨果肉组织动态粘弹力学特性的影响,为香梨机械防损和质地品质保持提供指导。试验结果表明:不同温度下果肉的储能模量G′均远高于损耗模量G″,损耗正切tanδ(G″/G′)范围为0.082～0.095,表明香梨是以弹性为主导的粘弹体。香梨果肉组织的储能模量(G′)和损耗模量(G″)不受频率影响,均随温度下降呈上升趋势;当温差10℃时,各动态模量之间无显著差异,表明只有较大的变温幅度温才会对香梨果肉的粘弹特性和机械耐损性能有显著影响。     

壳聚糖膜材的动态力学行为

以流延法制备壳聚糖膜材,用动态机械热分析仪(DMTA)研究壳聚糖膜材在-100～345℃范围动态储能模量E′、动态损耗模量E″和力学损耗因子tanδ的温度谱和频率谱,并结合XRD晶体结构、显微结构和热重差热分析,探讨壳聚糖膜材动态力学行为及其力学性能热稳定性.     

温度和炭黑对天然橡胶影响的分子动力学模拟

天然橡胶（natural rubber,NR）是常用的耗能减震材料,但温度及填料对其有明显影响。为了更好的发挥天然橡胶的力学性能,采用分子动力学（MD）方法,研究了温度T与炭黑（CB）含量β对天然橡胶静动态性能的影响。结果表明,随着温度的升高,定伸应力逐渐降低,储能模量下降,损耗模量上升,体系特征由玻璃态转变为粘流态,这表明温度极大影响了链段的运动,从而影响力学性能。此外,炭黑与分子链存在吸附作用,能有效增强材料的定伸应力、储能模量和损耗模量,对玻璃化温度也有提升效果。但填充比例达到40%后补强效果减弱,这可能与炭黑比表面积下降有关。     

H+质子化对壳聚糖膜材动态力学行为的影响

以流延法制备H+质子化壳聚糖和中性壳聚糖膜材,在-100～345℃范围用动态机械热分析仪(DMTA)研究H+质子化壳聚糖膜材动态储能模量E'、动态损耗模量E'和力学损耗因子tanδ的温度谱和频率谱,结合X射线、红外光谱、扫描电镜和热重差热分析,探讨H+质子化对壳聚糖膜材动态力学行为及其热稳定性的影响.     

抽油杆用CF/VE拉挤复合材料在酸性介质中的老化行为研究

文中研究了碳纤维/乙烯基酯树脂（CF/VE）拉挤复合材料在65℃和95℃、质量分数为5％的H₂SO₄水溶液中的吸湿特性、以及材料的动态力学性能和静态力学性能的变化。结果表明,在5%H₂SO₄水溶液中,浸泡前期复合材料的吸湿与Fick扩散相似,但后期吸湿率略有下降;拉挤复合材料的力学损耗（tanδ）随浸泡时间的延长而增大,且温度越高影响越大;玻璃化转变温度（T_g）、储能模量（E′）以及弯曲强度和剪切强度随浸泡时间的延长而下降,且温度越高,下降幅度越大。     

玻璃组成对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结、晶化和性能的影响

采用烧结法制备以钙长石为主晶相的微晶玻璃.采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能测试研究玻璃组成对玻璃的烧结、晶化特性和性能的影响.结果表明:随着CaO含量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐;增加氧化钙降低玻璃的析晶活化能,有利于玻璃的析晶;随着SiO2量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度移向高温,使玻璃的析晶困难;玻璃样品的烧结温度随CaO含量的增加而降低, 但过多的CaO促进硅酸钙的析出,增加样品的介电常数和热膨胀系数;增加SiO2能够降低微晶玻璃样品的热膨胀系数,改善其介电性能;所制备的微晶玻璃具有相对密度高(≥98.3%),介电常数适中(6.9～7.5),介电损耗低(≤0.1%),热膨胀系数低(3.8×10-6～4.5×10-6 /℃),烧结温度(900～1 000 ℃)低,及介电常数温度稳定性低(66×10-6～113×10-6 /℃).     

Zr基大块非晶的研究

利用射流成型法制备出Ｚｒ５２．５Ｃｕ１４．６Ａ１１０Ｔｉ５大块非晶,该合金系统具有很强的玻璃形成能力和宽的过冷区,其玻璃转化温度Ｔｇ＝６５０．６３Ｋ,晶化温度Ｔｘ＝７２１．９０Ｋ,过冷区△Ｔｘ＝Ｔｘ－Ｔｇ＝７１．２７Ｋ,Ｖｉｃｋｅｒ硬度为５５８ｋｇ／ｍｍ＾２,压缩断裂强度１７３０ＧＰａ,弹性模量８２ＧＰａ,观察其断口有大量纹络状河流花样,并有融化的液滴存在,该合金系统大的玻璃形成能力应归功于合金组     

新型可溶性氟化含氧化膦和吡啶结构共聚酰胺的合成与性能

通过Yamazaki聚合方法,将对苯二胺(PPD)、4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-二(4-胺基苯基)吡啶(TMPBAPP)和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦进行共缩聚反应,合成了一类高相对分子质量含氧化膦和吡啶结构的新型氟化共聚酰胺,并以FTIR、DSC、WAXD等方法对其结构和性能进行了表征.结果表明:共聚物的玻璃化转变温度为252～290℃,对数比浓黏度为0.78 ～ 0.98 dL/g.在氮气气氛中,5;的热失重温度为435 ～500℃,800℃时的残炭率为30;～ 58;,均为无定形结构;聚合物易溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、间甲酚等有机溶剂中,并可浇注得到韧性好而透明的薄膜,其拉伸强度为78～86 MPa,拉伸膜量为2.2 ～2.6 GPa,断裂伸长率为9;～13;.同时,该聚合物具有良好的透光率(截断波长为340～376 nm),体积电阻、表面电阻和介电常数分别为8.45×1015 ～ 8.78×1015Ω·cm、9.52×1014 ～9.82×1014Ω和3.46 ～ 3.60(100 Hz),呈现了良好的电绝缘性能.     

马尾松速生材的表面强化工艺观察

对马尾松速生材汽蒸预处理后,热压干燥至一定的中间含水率,再用不同的树脂进行进行表面强化改性处理。由于汽蒸处理时间、热压温度、压力、涂胶前木材的含水率、胶的种类、涂胶量对木材的干燥速度、体积收缩系数、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)等质量指标有不同的影响,故分别以其为单一质量评价指标,确定相应的最佳工艺。     

高精度气体水分含量测量新方法

研究一种高精度测量气体中水分含量的方法及装置.在玻纤滤筒里面装入适量的超细玻璃纤维,当含有水雾的气体通过装有玻璃纤维的采样管时,多种过滤机制使水雾与玻璃纤维表面发生碰撞而沉降到纤维表面,通过称量测量前后玻璃纤维滤筒的质量差,可计算出气体的水分含量.结果表明:选择合适的玻璃纤维直径,可使玻璃纤维过滤层的收集效率大于99%;选择高纯度的玻璃纤维,可以减小其在烘箱中的失重.当玻璃纤维纯度为99.5%时,经7 h加热后,失重小于0.1 mg.玻璃纤维过滤法比吸附法和光学法测量精度高,且重复性和稳定性好,测量结果不受环境及气体温度的影响.     

浸泡腐蚀对HGB/EP复合材料力学性能的影响

在对复合材料的研究中,其吸水性及耐腐蚀性一直是研究的重点之一。本文通过常温和60℃吸水试验以及60℃酸、碱腐蚀试验,研究了空心玻璃微珠填充环氧树脂制成的复合材料(HGB/EP)的吸湿规律、温度对吸湿的影响以及材料在60℃下的腐蚀情况。通过研究不同配比的空心玻璃微珠(HGB)与环氧树脂制成的复合材料吸水量的大小,发现这种材料吸水量大小与微珠的填充率密切相关,不同填充比复合材料其微结构对吸水量影响甚大,且高温能提高吸湿速率和平衡吸湿量。在腐蚀试验中,发现该材料的耐酸性较差,测试后试件表现出软化现象。而酸的浓度越高,腐蚀越严重,经浸泡腐蚀的材料力学性能进一步下降。     

芳香型聚胺醚及其连续玻纤增强复合材料的性能研究

以双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）和对甲氧基苯胺为单体制备了芳香型聚胺醚,并通过原位聚合的方法制备了连续玻纤增强热塑性聚胺醚（GF/PHAE）复合材料。研究了DGEBA/对甲氧基苯胺体系的反应特性、动态黏度、熔体流动速率（MFR）、耐热性及聚胺醚浇注体和GF/PHAE复合材料的力学性能,采用红外光谱法（FT-IR）对聚胺醚进行了结构分析,并借助SEM分析了GF/PHAE复合材料的断面形貌。研究结果表明：DGEBA/对甲氧基苯胺体系在25 ℃下放置85 min后黏度为2100 mPa•s,黏度较低有利于纤维的浸润;聚胺醚为可熔融的热塑性聚合物,反应时间5 h、反应温度140 ℃下制备的聚胺醚熔融指数较低为1.4 g/10min;聚胺醚的玻璃化转变温度（Tg）为86.7 ℃,起始分解温度为310.2 ℃;聚胺醚浇注体的弯曲强度126.9 MPa,弯曲模量10.2 GPa;当玻纤体积分数为59.3%时,GF/PHAE复合材料弯曲强度1327.2 MPa,弯曲模量21.8 GPa,层间剪切强度86.2 MPa;SEM断面分析表明聚胺醚对玻璃纤维具有良好的界面黏接。     

聚碳酸亚丙酯可降解复合材料的制备与性能

为提高PPC的性能,通过溶液共混法实现聚碳酸亚丙酯（PPC）与聚乙二醇（PEG）的共混.利用核磁共振（1H-NMR）、傅立叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TG）研究了共混物复合材料的性能.实验结果表明聚合物之间为简单的物理共混,没有发生化学反应,相容性较好;复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度最高分别达到63℃和254℃,比纯PPC提高了41℃和29℃;复合材料的亲水性随着PEG组分的增加而增大,是PPC的23~29倍;复合材料溶液降解性能最多比PPC提高9倍,复合材料90天生物降解失重率比PPC提高4~6倍.