聚氨酯弹性体电致伸缩特性

为了提高材料的电致伸缩特性,通过原位共聚合法在聚氨酯弹性体(PUE)中掺入了不同质量比例的纳米钛酸钡.采用LCR测试仪、邵氏硬度计和电容法电致伸缩特性测试装置研究了纳米钛酸钡掺杂对PUE的影响.试验结果表明:随着掺杂比例的提高,PUE的介电系数和硬度增加,回复速度变差;较低的掺杂能提高PUE的电致伸缩应变,过高的掺杂导致PUE电致伸缩特性下降,掺杂6%钛酸钡的PUE表现出最佳电致伸缩应变.进一步对PUE电致伸缩特性因素进行了理论分析并提出了电致伸缩弹性体电荷迁移逾渗模型,其很好地解释了电致伸缩材料弯曲、临界电场反转膨胀、高掺杂回弹等现象.     

挤压式磁流变弹性体阻尼器力学性能测试与分析

磁流变弹性体是一种由铁磁颗粒和凝胶混合而成的可控智能材料。这种弹性材料的最大的优点是颗粒不会随时间而沉降,也不需要密封装置。研制了几种还原铁粉制备的磁流变弹性体,并设计了一种挤压式磁流变弹性体阻尼器,测试在外加磁场条件下弹性体的弹性模量;由弹性模量与磁场强度的关系来分析磁流变弹性体的力学性能随磁场变换的规律,并结合磁流变弹性体阻尼器在转子振动控制上的应用来说明弹性模量的变化对临界转速的影响。     

叠层橡胶隔震支座在纵向压力下的解析解

在不可压弹性体小变形弹性理论下,建立了叠层橡胶隔震支座在纵向压力下的数学模型,采用分离变量法,求得了该问题的解析解,给出了全局应力场及位移场。从理论上严格证明了叠层橡胶隔震支座在纵向压力下的危险区属于三维受压应力状态。     

聚烯烃橡胶热塑性弹性体研制

简述了聚烯烃橡胶热塑性弹性体的发展动态,报告了利用笔者研制的新型相容剂制成性能优良的弹性体过程和测试结果,讨论了其影响性能的有关参数和形成机理。     

植物油基聚氨酯的研究新进展

介绍了传统热固性植物油基聚氨酯的改性方法,包括物理改性(填充改性和共混改性)和化学改性(接枝共聚改性、交联改性、互穿聚合物网络改性)。用于物理改性的材料主要有SiO2等无机物和纤维素等有机物,利用苯乙烯、丙烯酸酯等单体与聚氨酯接枝共聚是化学改性的主要方法。评述了热塑性聚氨酯的特点、制备方法及应用领域,重点介绍了油酸基热塑性聚氨酯的制备、性能及应用。对植物油基聚氨酯的发展前景作了展望:采用表面引发活性聚合等方式对传统的热固性聚氨酯进行可控化学改性;运用点击化学方法对热塑性聚氨酯进行改性,促使其多功能化。     

镁对冷作模具钢碳化物及热塑性的影响

冷作模具钢Cr12Mo1V1因C含量和Cr含量高,铸态下在晶界析出大量网状共晶碳化物,锻造后仍会存在大量大块长条状碳化物,且呈带状分布,使钢的热塑性降低,易产生裂纹,限制了其应用。本文研究添加Mg对Cr12Mo1V1钢碳化物及热塑性的影响。随着钢中Mg含量增加,铸态下网状共晶碳化物被打断且被细化,使其在后期的锻造中更容易被打散。同时,锻态下碳化物的平均尺寸随着Mg含量增加而减小,呈均匀弥散分布。碳化物尺寸和分布状态的改善提高了钢的热塑性。     

含钛微合金钢的高温热塑性及断裂机理

运用Gleeble 1500热模拟机对600~1350益温度范围内SS400B钢加入钛后的高温力学性能进行测试,对断口形貌及低倍组织进行扫描电镜观察,研究其断裂机理及影响因素。利用热力学软件Factsage对不同钛含量条件下第二相粒子的析出情况进行计算分析。结果表明,在实验温度范围内测试试样的断面收缩率均超过了45%;在高温区生成的铝钛氧化物可作为塑坑的形核核心,促进延性断裂的发生;同时由于铝钛氧化物、氮化钛的生成,降低了对钢塑性有害的氮化铝生成;沿晶铁素体和沿晶渗碳体的生成恶化钢的塑性,促进沿晶脆性断裂的发生。     

Fe--36 Ni因瓦合金的热塑性

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究Fe-36Ni合金在900~1200℃的热塑性行为,并用FactSage软件、扫描电镜及透射电镜等研究该合金热塑性的影响因素及作用机理.结果表明：合金中主要形成Al2 O3+Ti3 O5+MnS复合夹杂,夹杂物颗粒尺寸集中分布在0.5μm以下.合金热塑性在900~1050℃受晶界滑移及动态再结晶共同影响.晶界上分布的纳米级别(<200 nm)夹杂物有效钉扎晶界,抑制动态再结晶发生的同时减小晶界结合力.微米级别(>200 nm)夹杂物则促进显微裂纹在晶界滑移过程中的形成和扩展,损害合金热塑性.当温度高于1050℃时,较高的变形温度使再结晶驱动力大于钉扎作用力,合金发生动态再结晶,有效提高热塑性.在1100~1200℃区间内,枝晶间裂纹的形成、晶界滑移的加剧及动态再结晶晶粒尺寸增大都降低合金热塑性.     

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。     

CAD/CAE技术在称重传感器设计中的应用

以商用梁式称重传感器为例 ,阐述了利用 CAD/CAE技术进行传感器设计的方法 .首先 ,在 Mechanical Desk Top (MDT) 3.0软件平台上 ,建立弹性体的三维实体模型 ;然后在力学分析的基础上 ,建立有限元分析模型及边界约束条件模型 ,利用有限元分析软件 ANSYS对弹性体进行计算机仿真 ,得到了弹性体的应力、应变场分布以及变形形态等信息 ,为设计和制造高精度的称重传感器提供了可靠的理论依据