新一代高技术纤维-PBO纤维

对PBO纤维的合成、纺丝工艺以及结构与性能、应用等进行了系统的论述。     

工艺参数优化下连杆摆动副衬套结构强度研究

文中运用有限元法仿真了强力旋压下衬套中产生的残余应力,并基于温度等效模拟法获得了考虑残余应力下的连杆摆动副结构强度特性,进而开展了针对连杆摆动副衬套刚强度特性受减薄率、进给比和热处理温度等衬套工艺参数的规律分析和优化计算.结果表明,减薄率、主轴转速、进给比对残余应力值影响不大,残余应力值沿轴向呈对称分布,且两端较大;在连杆摆动副中,残余应力会使连杆摆动副工作中的应力与变形增大,残余应力较大处增幅明显,而对接触压力影响较小;由响应面优化该型衬套的应力和变形下的最优工艺参数为减薄率28.37%、进给比0.154和热处理温度261.73℃.      

涤纶高速纺丝成形过程的实验研究

为研究高速纺丝沿纺程的纤维成形过程,作者研制了测试装置。利用附有热外补偿的、灵敏度为0.2微应变/毫克的高灵敏应变张力头测量了单根粘弹丝条的张力分布。用研制成的高灵敏温度传感器在改进后的零位平衡测试方法下获得了沿纺程的精确的丝条温度分布。发现,3,500米/分高速纺丝纺程上离喷丝板约120厘米处,丝条温度从82℃回升到91℃,并大致维持在该温度直至上油嘴。这是纺丝线上应力诱导取向结晶的证据。开始应力诱导结晶时的应力值为6×10~2牛顿/厘米~2。为表征熔融纺丝过程的回化程度,引入了“纺丝微分模量”E_d(x)=λ(x)dσ(x)/dλ(x);σ(x),λ(x)分别为离喷丝板x厘米处的丝条应力和相对于喷丝板的拉伸比。     

聚苯胺纺丝溶液的流变性质

采用毛细管流变仪对还原式聚苯胺／Ｎ－甲基吡略烷纺酮纺丝溶液的流变性质及其影响因素进行了研究。结果表明,聚苯胺纺丝溶液为切力变稀流体,在很低的切变速率下表现出非牛顿性;体系的表观粘度、非牛顿指数及结构粘度指数对温度的敏感性较低;溶液中聚苯胺的含量对流变性质影响较大;溶液的结构粘度指数在本研究范围内有一转折点,此时溶液的结构与可纺性有较大变化。     

基于不同减薄量的镍钛合金管热旋压成形分析

为探索镍钛形状记忆合金管热旋压成形规律,采用有限元法进行了镍钛形状记忆合金管滚珠热旋压成形模拟,获得了镍钛合金管坯在不同壁厚减薄量下的温度场、应力场和应变场,并进行了旋压载荷的预测.模拟结果表明,热旋压成形时管坯及芯模和滚珠与管坯接触部位的温度都有不同程度的上升,并且随着壁厚减薄量的增加,管坯、芯模和滚珠的最高温度均呈上升趋势.管坯应力沿管坯周向差别较大,而应变则在管坯壁厚方向上变化较大,外层金属较内层金属更易发生塑性变形.随着减薄量的增加,各方向的旋压载荷均明显增大,轴向载荷远远小于径向和切向载荷.     

高强高模PVA/CNF/GO复合纤维的制备与性能研究

采用湿法纺丝和热拉伸工艺制备了高强度高模量的PVA/CNF/GO复合纤维,研究了纳米纤维素(CNF)和氧化石墨烯(GO)对聚乙烯醇(PVA)纤维的增强作用,探讨了CNF含量和热拉伸温度对纤维拉伸性能的影响。当CNF的含量为6%,GO的含量为1%时,湿法纺制的PVA/CNF/GO复合纤维在160℃经过3倍的热拉伸处理后具有优异的拉伸性能,其极限抗拉强度为(1.09±0.11)GPa,弹性模量为(21.87±3.03)GPa,比纯PVA纤维分别提高了45%和63%,比未热拉伸处理的PVA/CNF/GO复合纤维分别提高了523%和271%。同时,该复合纤维具有良好的生物相容性和潜在的生物应用价值,可作为手术缝合线,提供组织再生时所需的适当张力。