风电叶片采用不同胶黏剂修补的相容性能差异研究

风电叶片合模粘接工序中缺胶问题一直备受关注,修复材料的性能直接影响叶片修复质量,为此选择2种胶黏剂,对比了两者的工艺基本性能数据和力学性能。胶黏剂1可适合用于风电叶片制造成型合模粘接,也可用于叶片胶黏剂缺陷修复;胶黏剂2适合用于叶片胶黏剂缺陷修复,同时在修复效率和操作条件上优于胶黏剂1。然后通过模拟一种叶片缺胶的修复方式,分别采用胶黏剂1、胶黏剂2对不同缺胶量的玻璃钢试件粘接界面进行拉伸剪切性能测试。研究结果表明,2种不同体系的胶黏剂各性能差异较小,均可满足叶片设计和工艺要求;随粘接面缺胶量增大(20%、40%、60%),试样拉伸剪切强度呈下降趋势;缺胶处使用胶黏剂1进行修补后可使拉伸剪切强度恢复,使用胶黏剂2修补后试样拉伸剪切强度低于胶黏剂1修补。因此,在缺胶处修补时采用同一体系胶黏剂修补的效果较好,更利于保证叶片修复后的质量和性能。     

燃煤电厂FRP排烟筒筒体对接接头的结构优化

为了优化燃煤电厂悬挂式玻璃纤维增强塑料(FRP)排烟筒筒体之间对接接头连接结构,采用理论计算分析以及对FRP筒体双搭接结构试验件进行拉伸实验的方法,分别研究了搭接区域的厚度、倒角结构和筒体末端预胶接对FRP排烟筒对接接头的拉伸强度、破坏载荷以及破坏形式的影响。结果表明:接头连接试验件的拉伸强度随着搭接区域厚度的增加呈现先增加后减小的趋势,破坏载荷先增加后趋于稳定,当搭接区域厚长比达到8.5%时,拉伸强度和破坏载荷达到最大值;搭接区域倒角结构和接头末端预胶接能够提高接头连接件的拉伸强度和破坏载荷;随着搭接区域厚度的增加,接头连接试验件的破坏形式出现纤维断裂破坏、搭接区域剥离破坏和被连接件的剪切分层破坏。最后,建议FRP排烟筒接头采用倒角和预胶接结构形式,以提高排烟筒的整体受力性能。     

改性磷酸盐胶黏剂和环氧树脂胶黏剂在陶质文物粘接中的对比研究

研制了一种用于断裂陶质文物粘接的无机改性磷酸盐胶黏剂。实验选取在文物保护中最常用的环氧树脂类胶黏剂作对比,评价了该胶黏剂的性能。采用湿热老化和干热老化两种老化方法,通过测试胶黏剂的粘接强度、微观形貌变化和红外光谱分析其耐老化性能;通过透气性、透水性和SEM测试胶黏剂与文物本体的兼容性。结果表明,无机改性磷酸盐胶黏剂耐老化性能强,与陶质文物本体的兼容性好,是一种新型理想的陶质文物粘接用材料。     

膨胀珍珠岩保温材料的制备与性能

目的研究膨胀珍珠岩保温材料的制备工艺,解决传统珍珠岩保温材料吸水严重等问题.方法以膨胀珍珠岩为主要原料,添加无机-有机胶黏剂,用40 mm×40 mm×120 mm模具在SVC-4500VA压力机上模压成型,在干燥设备内烘干制得试样.测试其导热系数、抗压强度、憎水率等性能,初步探索制作工艺.结果试验表明在胶黏剂掺量为7%~10%,成型压力为0.36 MPa时,试样的导热系数为0.058 W/(m·K),抗压强度为0.4 MPa,憎水率为98%,防火等级为A级,符合GB/T 5464-2010/ISO 1182:2002中的规定.结论胶黏剂的掺量是制备试样强度的主要因素,随着胶黏剂掺量的增加,试样的强度和导热系数均逐渐增加;随着胶黏剂中有机组分的增加,试样的憎水率逐渐提高;在一定范围内,试样的导热系数随着成型压力的增加而降低,当超过某一阈值时,随压力的增加而增大.     

导弹雨蚀头与陶瓷锥壳粘接技术研究

陶瓷天线罩与雨蚀头采用耐高温有机硅胶黏剂连接,在以往例行实验时雨蚀头发生松脱现象,无法满足天线罩的气密性功能要求。但是当胶黏剂涂抹过多,热强度试验则出现陶瓷罩体破裂现象,这种破裂现象是由胶黏剂体积膨胀力引起的。提出了一种胶黏剂体积膨胀力方法;该方法通过瞬态热试验测试雨蚀头直杆温度,由于胶黏剂很薄(2 mm),宏观上认为雨蚀头直杆的温度为胶黏剂温度。通过典型试验建立胶黏剂温度与其体积膨胀力的数学关系式,以均布压力形式施加到陶瓷天线罩锥壳孔内进行锥壳的热应力分析。改变胶粘区域范围进行多次计算,得到锥壳一系列孔边环向应力值,以确定胶粘最佳范围。结果表明按照最佳胶粘范围粘贴的天线罩,在飞行试验中雨蚀头没有发生松脱现象,陶瓷罩体也没有发生破裂现象,可以为导弹的设计的工艺改进提供理论指导。     

导弹雨蚀头与陶瓷锥壳粘接技术

陶瓷天线罩与雨蚀头采用耐高温有机硅胶黏剂连接,在以往例行实验时雨蚀头发生松脱现象,无法满足天线罩的气密性功能要求。但是当胶黏剂涂抹过多,热强度试验则出现陶瓷罩体破裂现象,这种破裂现象是由胶黏剂体积膨胀力引起的。提出了一种胶黏剂体积膨胀力方法;该方法通过瞬态热试验测试雨蚀头直杆温度,由于胶黏剂很薄(2 mm),宏观上认为雨蚀头直杆的温度为胶黏剂温度。通过典型试验建立胶黏剂温度与其体积膨胀力的数学关系式,以均布压力形式施加到陶瓷天线罩锥壳孔内进行锥壳的热应力分析。改变胶粘区域范围进行多次计算,得到锥壳一系列孔边环向应力值,以确定胶粘最佳范围。结果表明按照最佳胶粘范围粘贴的天线罩,在飞行试验中雨蚀头没有发生松脱现象,陶瓷罩体也没有发生破裂现象,可以为导弹的设计的工艺改进提供理论指导。     

空间太阳电池阵贴装胶黏剂的流变特性

采用稳态、动态和瞬态的试验方法,深入研究空间太阳电池阵贴装胶黏剂的流变特性。稳态测试结果表明:胶黏剂属于剪切变稀型非牛顿流体;加入银粉和固化剂的胶黏剂C黏度值最低、流动性最好。动态测试结果表明:银粉和固化剂的加入增强了胶黏剂的黏性行为;胶黏剂C始终表现出较强的黏性行为,具有稳定的黏弹性。瞬态测试结果表明,胶黏剂均具有显著的触变性能。     

陶质文物无机胶黏剂研究

大量的陶质文物由于各种原因出土后出现了不同程度的断裂破损,目前关于断裂陶质文物粘接材料的研究还不够完善。文章介绍了一种新型的可用于粘接陶质文物的无机胶黏剂,采用拉伸剪切强度测试胶黏剂的粘接强度,干热老化和湿热老化测试胶黏剂的耐老化性能,SEM、XRD对胶黏剂进行表征。结果显示,该无机胶黏剂可以作为陶质文物的粘接材料。     

海上风电叶片专用胶黏剂的性能研究

对海上风电叶片专用胶黏剂的性能进行了研究,从叶片的制造工艺与性能需求角度出发,对胶黏剂的各项性能指标进行了测试和分析。通过对比发现,海上叶片专用胶黏剂在凝胶时间、本体强度、断裂延伸率、冲击强度方面,相比普通胶黏剂有很大提升,更加适合用于大型叶片的粘结,并提高产品寿命。     

含缺陷胶接接头的内聚强度受不同外载作用影响的研究

利用TS-802高强度胶黏剂对高碳不锈钢进行对接胶接接头连接,对不同固化过程试样,分别采用单轴拉伸和四点弯曲实验,测试研究其对接胶接接头的内聚强度;通过隔离体平衡法和中性轴平移法分析了四点弯曲加载方式下界面应力的演化过程,并通过实验验证胶黏剂的层内缺陷对内聚强度的影响。研究表明,室温下固化24h与80℃固化2h相比,后者具有更高的内聚强度;在固化过程中,胶黏剂胶层内部不可避免产生缺陷,缺陷主要集中在中央区域,而在边缘区域为光滑无缺陷区,因此四点弯曲加载方式下界面具有更高的边缘应力内聚强度;隔离体平衡法和中性轴平移法两种理论分析均表明,常规弯曲应力公式与本文中推导得到的应力公式的理论比值为2.5.本文的实验和理论研究有助于更系统和更深入地理解胶黏剂的内聚强度受不同固化方式及不同强度测试手段的影响。     

用碱矿渣胶凝材料粘贴FRP布加固混凝土结构的剪切性能

为解决环氧类有机胶耐火性差的问题,选择工业副产品粒化高炉矿渣为原料,水玻璃为碱性激活剂,制备了一种用于FRP加固混凝土结构的耐高温无机胶——碱矿渣胶凝材料.通过考察水玻璃模数与用量,以及水用量对胶块抗压强度的影响,优选出碱矿渣胶凝材料的最佳配比为:水玻璃模数Ms=1.0,水玻璃用量为矿渣粉质量的12％,水用量为矿渣粉质量的42％.通过面内剪切试验,研究了FRP布和胶黏剂类型对FRP布与混凝土基材的界面剪切性能的影响,建议了2种CFRP布的有效黏结长度为160和220 mm.试验结果表明:碱矿渣胶凝材料用于粘贴CFRP布加固混凝土结构效果良好,其面内剪切强度与有机胶相当,界面破坏呈现胶层下混凝土大面积剥离的理想破坏模式.     

建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究

为详细分析建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能,提出建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究方法,从不同聚酰胺树脂含量、不同预聚体配比与含量两个角度,测试建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂使用在建筑材料中的使用性能.测试结果显示:聚酰胺树脂含量为10 g,黏度将提升至100000 mPa·s,对改性E-51环氧树脂胶黏剂的工艺性存在负面影响;聚酰胺含量增多,改性E-51环氧树脂胶黏剂拉伸强度、压缩强度逐渐变小,剪切强度值逐渐变大;将二乙烯三胺和聚酰胺按照6.6:1.1比例混合后,改性E-51环氧树脂胶黏剂使用性能最佳;制作预聚体时,OH:NCO的最佳比例为1:3,预聚体含量为35 g时,建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂剪切强度最高、胶黏剂力学性能最佳.     

异种材料胶铆混合接头力学性能与耐蚀性研究

为研究异种材料在不同连接方式下的失效特点和耐蚀性能,以碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced plastics, CFRP)/铝合金/钢为基板的单搭接接头为研究对象,对胶接、铆接和胶铆混合连接接头腐蚀前后的静态拉伸力学性能开展试验研究,揭示了胶铆接头的交互作用。对比分析了氯化钠浸泡前后接头的抗老化性能及胶黏剂的增强作用。结果表明：胶黏剂对铆接接头具有增强作用,且能够有效保护基板免受腐蚀,延缓混合接头力学性能衰退。     

纳米SiO_2改性环氧-聚三唑胶黏剂体系研究

为改善改性聚三唑胶黏剂(E-PTA)高温粘接性能和耐湿热老化性能,将纳米SiO_2引入E-PTA中制备E-PTA-SiO_2胶黏剂。研究纳米SiO_2含量对E-PTA-SiO_2粘接性能、高温性能和耐湿热老化性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、激光粒度分析、电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学热分析(DMA)和热质量分析仪(TGA)对纳米SiO_2改性情况、在胶黏剂中的分散情况以及E-PTA-SiO_2的固化行为和热性能进行研究,同时研究了E-PTA-SiO_2对7075铝合金试样的粘接性能和耐湿热老化性能。结果表明:玻璃化转变温度T_g随着纳米SiO_2质量分数的提高先升高后降低;E-PTA-SiO_2胶黏剂与7075铝合金试样有较好的黏结性,纳米SiO_2的引入对常温剪切强度影响不大,对高温剪切强度有显著影响,随纳米SiO_2质量分数的增加,200℃剪切强度先升高后降低,当纳米SiO_2质量分数为2%时,200℃剪切强度最高,为(20.5±0.4) MPa,强度保留率95.35%,另外,E-PTA-SiO_2胶黏剂耐湿热老化性也较E-PTA有所提高。     

NiFe2O4/Cu金属陶瓷与金属的磷酸盐黏接特性

采用磷酸铝铬为胶黏剂,NiFe2O4陶瓷粉与Cu-Ag合金粉为填充料,CuO为固化剂,对NiFe2O4/Cu金属陶瓷与45#钢的黏接特性进行研究.通过测试黏接接头强度、分析黏接界面和黏接层的显微结构和物相组成等研究胶黏剂浓度和处理工艺对黏接接头室温和高温黏接性能的影响.实验结果表明,于120 ℃固化和1 000 ℃热处理后的黏接界面结合紧密,于120 ℃固化后的室温拉剪强度达53.88 MPa,于1 000 ℃热处理后的室温拉剪强度为25.43 MPa;700 ℃时试样拉剪强度达29.25 MPa,800 ℃时接头的拉剪强度降为6.54 MPa;胶黏剂的软化及熔化是导致800 ℃时接头高温黏接强度降低的一个主要原因,同时,高温下磷酸盐分解物的挥发及其物相反应导致黏接层疏松、多孔.     

阴离子清洁压裂液性能评价

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,为了深入了解该压裂液的作用机理,进行了多项实验研究,包括压裂液的配方优化,液体配制,耐温抗剪切性能,黏弹性及悬砂性,压裂液的滤失及岩心伤害实验,压裂液的破胶特性等等。实验结果证明,压裂液黏度可调性强,在100℃条件下,压裂液的黏温、黏时性能及悬砂性好,压裂液遇到原油破胶,温度越高破胶越彻底,破胶后无残渣,伤害小。     

桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂的研究

针对桥面铺装结构较厚,且容易出现病害等问题,对桥面铺装材料力学性能进行分析,提出了一种桥面环氧薄层结构,并进行了防滑薄层弹性环氧胶黏剂的开发.通过对增韧剂、稀释剂和固化剂的研究、选择及配方优化,制得了一种性能良好的防滑薄层弹性环氧胶黏剂.通过拉伸测试可知,其拉伸强度可达21MPa,断裂伸长率达50%.同时其与混凝土粘接强度可达2.5MPa,且热相容性通过.试验结果表明,桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂综合性能优异,适用于桥面铺装工程.     

温度作用对碳纤维混凝土界面黏结性能的影响

为研究温度作用对碳纤维(CFRP)—混凝土黏结界面剪切性能的影响,首先进行了温度作用下不同固化条件的胶黏剂黏结性能试验,研究了温度作用及固化方式对胶黏剂拉伸剪切性能的影响.试验发现,玻璃化温度是影响胶黏剂高温性能的一个重要指标,温度作用下胶黏剂材料的黏结性能退化大部分发生在其玻璃化转变区域.其次,结合常温下已有的CFRP—混凝土界面黏结应力—滑移关系提出了温度作用下界面黏结应力—滑移关系的计算方法.最后,汇总和分析了目前已有的CFRP—混凝土界面试验研究结果,引入胶黏剂玻璃化温度这一参数,给出了温度作用下CFRP—混凝土界面剪切黏结强度、极限承载力和初始剪切刚度计算模型.     

小分子羟基硅油为封端剂制备107胶

以甲基环硅氧烷为原料,小分子羟基硅油为封端剂,在氢氧化钾碱胶的催化下聚合,制备107胶.通过核磁、凝胶渗透色谱等对产物进行了表征.结果表明,小分子羟基硅油作为封端剂,可有效避免水作为封端剂,在高温下易汽化的问题.     

摩擦型高强螺栓在偏心轴力作用下的疲劳性能有限元分析

通过对不同预紧力、抗滑因子以及不同工作温度下某一单板搭接连接节点进行三维有限元建模和模拟得到不同结论.在不同预紧力、摩擦系数以及温度下的高强度摩擦型螺栓连接反映了不同的疲劳性能.提出了一种新的研究疲劳的方法,对以后相关的设计以及研究具有指导意义.