聚醚醚酮动态力学行为研究

本工作借助于TBA技术研究了聚醚醚酮(PEEK)的动态力学行为。结果表明,PEEK的热处理(固相处理与熔融处理)、制辫所用纤维的表面结构特性等因素对其动态力学行为均有影响;PEEK在空气中熔融处理会发生交联反应。     

聚醚醚酮热裂解反应动力学的研究

利用TG、DTG方法研究了国产和进口聚醚醚酮树脂的热裂解行为。结果表明:进口树脂的热稳定性较国产树脂高;在氮气和空气气氛下,聚醚醚酮具有不同的热裂解过程;在空气气氛中,聚醚醚酮存在热交联的可能。     

全芳共聚酯液晶高聚物与聚醚醚酮共混物的相分离行为

本工作用偏光显微镜、扫描电镜和图像分析仪考察了ＰＥＥＫ／ＴＬ ＣＰ溶液共混体系的相分离过程以及相态结构与共混组成比和热历史的关系，结果表明，这一体系在受热时发生相分离的程度及相形态与加热温度和时间，组分比、熔体相对粘度以及液晶聚合物分子的刚性等因素密切相关。     

热处理对聚苯硫醚热行为的影响

本文系统研究了热处理对聚苯硫醚热行为的影响。实验结果表明:(1)固相热处理是一结晶完善化和固相热交联竞争并存的过程,热处理温度是这两种效应的控制参数;(2)聚苯硫醚呈现熔融多峰是由于不同分子结构的或不同分子量及其分子量分布的分子链形成的不同形式的结晶聚集体的熔融所致;(3)双氧水处理或者α-氯代萘溶剂处理可以改变聚苯硫醚的结晶、熔融行为;(4)熔融交联温度是决定聚笨硫醚熔融交联的关键参数。在高温下,聚苯硫醚在氮气气氛下的交联比在氧气气氛下的交联更严重。     

聚醚醚酮/多壁碳纳米管复合材料的凝聚态结构与交流电性能

利用同体合金化方法,制备了不同质量比的聚醚醚酮(PEEK)/多壁碳纳米管(MwNT)复合材料,通过场发射扫描电镜观察了凝聚态结构;对比研究了缓冷和速冷模压成型复合材料的熔融吸热峰和热焓的变化、交流电性能参数.结果表明:固体合金化方法能实现MWNT在PEEK基体中的短切与良好分散,有利于导电网络的形成:添加MWNT可促使低温晶相的形成;随MWNT含量的增加,PEEK/MWNT复合材料低温结晶相的熔融峰更加明显;速冷成型能降低复合材料的结晶度,增大晶粒尺寸分布,促进不同尺度晶粒晶界处形成不同长度MWNT的导电网络,有效降低材料的电阻和体系的逾渗阈值;PEEK/MWNT复合材料的交流电性能参数随频率和MWNT含量的变化而变化,但缓冷成型和速冷成型具有不同的临界频率和逾渗阈值.     

长玻纤增强注塑聚醚醚酮复合材料加工工艺与力学性能的研究

以含30％的长玻璃纤维增强聚醚醚酮为原材料,采用注塑成型的方法研究了聚醚醚酮复合材料的加工工艺参数包括冷却速率、成型压力、成型温度及模具温度与力学性能的关系,并对模具温度为180℃时PEEK复合材料的微观形貌进行分析,研究结果表明：采用中速冷却速率,成型压力为120MPa,成型温度为后段375℃、中段425℃、前段425℃,模具温度保持为180℃时,复合材料的抗拉强度达81MPa、剪切强度为62．7MPa,制品表面光滑,其综合力学性能最佳。     

热处理对聚醚砜的热行为及其结构影响的研究

本文运用示差扫描量热分析和密度测量技术研究了热处理对聚醚砜结构和热行为的影响。结果表明:低于聚醚砜(PES)的玻璃化转变温度下的热处理使聚醚砜的热性能和密度发生变化,其原因可能是热处理使聚醚砜形成了某种类似微晶的局部有序结构;依赖于样品固有的热历史,存在某一特征热处理温度使聚醚砜形成局部有序结构的程度最大。     

短碳纤维增强聚醚醚酮注塑成型进气道的性能北大核心CSCD

以含20%的短碳纤维增强聚醚醚酮树脂为主要原料,采用注塑成型的方法制备了进气道及试片。通过对材料力学性能、微观形貌、进气道CT无损检测、内型面三坐标进行分析,结果表明:按照给定的工艺参数注塑成型,复合材料的抗拉强度达208 MPa、拉伸模量16.7 GPa、冲压式剪切强度100 MPa,碳纤维在树脂基体中分布均匀,进气道本体材料内部缺陷较少,进气道内外型面光滑、尺寸精度较高。     

热暴露对TC11钛合金断裂行为的影响

对TC11钛合金经不同温度和时间热暴露后的拉伸性能进行了考察,对不同热暴露后断裂行为的变化及其原因进行了分析研究。结果表明,热暴露温度不高于550℃,热暴露后的室温拉伸性能与未处理时相差不大,断面由纤维区和剪切唇区组成,无放射区;热暴露温度高于550℃时,热暴露后TC11钛合金的塑性急剧下降,断面由放射区和剪切唇区组成,无纤维区,且放射区收敛于断面上靠近试样表面附近,点源。放射区微观上可见韧窝、准解理及沿相界、晶界分离的混合形貌特征,不同于纤维区的等轴韧窝形貌,且剪切唇区可见解理、准解理脆性断裂特征。热暴露后TC11钛合金这种宏微观断裂行为的变化是由试样表面氧污染层的缺口效应、针状α2(Ti3Al)相的析出以及次生α与β的长大所致。     

聚醚醚酮/硅灰石/玻纤三元复合材料的制备及性能研究

研究制备了硅灰石含量不变、玻璃纤维含量增加和玻璃纤维含量不变、硅灰石含量增加两个体系的三元复合材料。考察了两个体系三元复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能以及尺寸稳定性和耐摩擦性能等。玻纤的引入可以更好地增加材料的模量,而硅灰石则对增加强度贡献更大。当硅灰石含量较低而玻纤含量较高时,硅灰石起到了异相成核剂的作用,促进了结晶,其结晶性能甚至高于纯树脂;而当硅灰石含量增加,由于形成了更紧密的堆砌,结晶性能急剧下降。三元复合材料具有非常好的尺寸稳定性和摩擦学特性。     

高温润滑剂对玻璃纤维增强聚醚醚酮酮复合材料性能的影响

以聚醚醚酮酮(PEEKK)树脂为基体、玻璃纤维(GF)为增强材料,并添加加工助剂,采用双螺杆挤出机熔融复合研制了PEEKK/GF复合材料.研究了高温润滑剂对复合材料加工性能及复合材料性能的影响.结果表明,加工助剂显著改善了聚醚醚酮酮的加工性能,同时提高了复合材料的机械性能.     

高性能纤维增强聚醚醚酮复合材料挤出成型增材制造现状与挑战

材料挤出成型是一种典型的增材制造技术,其通过高温加热,将热塑性聚合物或其复合材料熔融挤出,而后逐层累积成型。它具有无需模具、可成型复杂零部件、低成本等显著优势,在生物医疗、航空航天、汽车工业等多个领域有着广泛的应用前景。聚醚醚酮作为一种半晶态超强热塑性聚合物,其纤维增强复合材料具有轻质高强、热稳定性好、化学稳定性佳等优异特性。利用材料挤出成型工艺制备纤维增强聚醚醚酮复合材料,可实现零部件的高性能低成本快速制造。介绍了纤维增强聚醚醚酮复合材料挤出成型制造技术的发展现状,分别从成型工艺机理、技术发展及性能对比等几个方面展开论述,并系统分析了未来技术发展所面临的挑战。     

结构热试验中的加载技术

结构热试验是为了解决飞行器在高速飞行时出现的“热障”问题而发展起来的地面模拟试验技术，通过模拟飞行器在飞行中的热环境和气动载荷来检验其对飞行器结构的影响。针对结构热试验中的几种加载方式进行了探讨，并在头锥热载联合试验及仪器舱热在联合试验中进行应用。     

环境温度对碳纤维/ 聚醚醚酮复合材料拉伸性能及疲劳寿命的影响

通过拉伸实验获得碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)拉伸性能随温度的变化关系,并利用扫描电子显微镜观察断口形貌,研究分析了材料高温损伤机理。结果表明,随着环境温度的升高,碳纤维/PEEK的弹性模量与拉伸强度显著降低,在温度达到220℃时,分别下降89.20%和71.18%;断裂伸长率持续上升,在220℃时达到8.84%。弹性模量与断裂伸长率在T_g附近变化显著,主要原因是高温下纤维/树脂界面脱粘和树脂由玻璃态转化为高弹态后拉伸性能的显著变化。借助有限元方法计算由该材料制成的驾驶舱方向舵踏板在不同温度下的疲劳寿命,得出疲劳寿命随温度的升高而下降。在Coffin-Manson方程和通用斜率方程的基础上总结得出该材料疲劳寿命与温度的关系。     

基于近场动力学理论的热障涂层热冲击开裂行为

为研究热障涂层热冲击后损伤行为,设计并完成了陶瓷基热障涂层(TBC)的热冲击试验,研究了热障涂层损伤规律,分析了热冲击温度对损伤的影响。基于近场动力学(PD)理论,推导了热障涂层的热力耦合计算列式,编程计算了热障涂层的温度响应和裂纹扩展过程,分析了冲击温度对热障涂层损伤的影响。结果表明：纵向裂纹从陶瓷层表面萌生,沿厚度方向扩展到陶瓷层/粘结层界面附近,部分裂纹出现分叉和转向的现象,形成了与界面平行的横向裂纹;随热冲击温度提高,涂层中纵向裂纹萌生时间提前且数量增加,纵向裂纹数量在0.50 s时达到峰值。近场动力学方法可较好地捕捉热障涂层内部纵向裂纹和横向裂纹的萌生与扩展现象,且裂纹位置、裂纹形式及不同参数对涂层损伤的影响规律与试验符合较好。     

金属热防护系统材料与结构研究进展

简要综述了金属热防护系统的国外研究进展，重点介绍了美国高温合金热防护系统材料与结构以及钛合金热防护材料与结构的研究概况，并对国内情况作了一些简介。指出金属热防护系统是下一代重复使用运载器大面积表面热防护的第一方案。     

热湍流多重态与热输运效率实验研究

湍流多重态是近期湍流研究的热点问题.多重态是指在相同的控制参数下,湍流系统会出现不同的流动结构和统计特性.文章通过实验研究,分析了Rayleigh-Bénard热湍流系统中的多重态现象以及湍流态与热输运的关系.首先借助粒子图像测速技术直接测量了偶极子流态和四极子流态的空间结构,结果表明通过温度场和速度场测量得到的大尺度...     

粉末冶金TiAl合金的热变形行为研究

在Gleeble-3500热模拟试验机上对粉末冶金TiAl合金进行热压缩试验,变形温度为1050~1200℃,,应变率0.001~0.1 s-1,工程应变量为50%,研究其在高温压缩变形中的流变应力行为。研究结果表明:在实验范围内,粉末冶金TiAl合金在热压缩变形过程中发生了明显的动态再结晶,其流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而降低;粉末冶金TiAl合金热压缩变形过程的流变行为可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数来描述,所获得的峰值应力表达式为:σ=90.91ln{(Z/1.68×1016)1/2.06+[(Z/1.68×1016)2/2.06+1]1/2},其变形激活能为477.56kJ/mol,经验算该方程可以较好地描述该合金的变形特点。