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亞麻LLDPE複合材料力學性能的研究

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:657时间:2019-11-03

  中國鋼管信息港大數據顯示:碩士研究生,首要從事編織結構纖維加強複合材料的研究1前言三維編織複合材料由於其異型件一次編織成型,SiCp/2024複合材料半固態坯二次加熱組織的研究羅守靖,薑巨福,祖麗君,滕東東(哈爾濱產業大學材料科學與工程學院,黑龍江哈爾濱150001)合材料在局部重熔過程中具有較高的穩定性,隨溫度的進步和保溫時間的增加,球形固相顆粒尺寸增加很小。5%SiC/2024複合材料在590C時的晶粒粗化速率常數為27.45Pm3/s15%SiC/2024複合材料和25%SiCp/2024複合材料在590C時的晶粒粗化速率常數分別為12.543/8和6.893/!均小於基體合金的晶粒粗化速率常數59.561/8. SiC顆粒加強鋁基複合材料具有高強度、高比剛度、耐磨性好,熱膨脹係數小和本錢低等優良的綜合性能,而半固態觸變成形技術在金屬基材料製備方麵有很大潛伏上風。在半固態觸變成形時,坯料中除液固相共存外,微觀組織應完全球化。是以,坯料在半固態下快速均勻的加熱,獲得球形組織的重熔條件是觸變成形工藝中的首要部分。近年來,關於鋁合金的二次加熱組織演化規律已進行了大量的研究,但是關於複合材料二次加熱組織的研究報導還未幾。
  
  在SiCp/2024複合材料局部重熔過程中 ,由基金項目:國家自然科學基金幫助項目(59975023)。
  
  於基體合金中含有很多的低熔點物質,而低熔點物質多存在於晶界處1―'在二次加熱過程中低熔點物質首先熔化,因存在液固表麵張力 ,固相顆粒的邊沿會變得更油滑,同時會略有長大。通常,要保證坯料在剪切力感化下有足夠的活動性。但滿足上述要求的溫度區間非常窄,這就要求在對坯料進行局部重熔時 ,嚴格控製加熱溫度和保溫時間。作者重點研究了重熔工藝參數對SiCp/2024複合材料二次加熱組織的影響。纖維貫串材料的三個方向形成三維整體網狀結構,所以克服了傳統複合材料沿纖維橫向的剛度和強度性能較差,層間剪切強度低,易分層且衝擊韌性和損傷容限水平都很低等弱點。尼龍是一種首要的熱塑性工程塑料,具有優良的性能。
  
  中國鋼管信息港大數據顯示:60年代後開始發展起米的鑄型尼龍(簡稱MCPA)合成技末又將尼龍的使用推上了一個新的台階。與普通尼龍相比,鑄型尼龍具有聚合溫度低、工藝簡單、結晶度高、分子量大、機械強度高等特點。但由於尼龍分子對溫度、水分較為敏感,隨溫度、濕度的增大,其機械性能將下降(衝擊性能將增大) ,尺寸穩定性受到影響,為了克服這些缺點,早在七十年代之前,人們就采用碳纖維或其它纖維加強以改善其性能。各種高性能纖維加強的複合材料比強度高,比剛度大,並且有耐高溫、耐輻射及尺寸穩定等特殊性能,是以比傳統的金屬材料更適適用作飛機,宇宙飛行器及某些尖真個構件材料。芳綸(Kevlar)纖維具有諸多良好性能:高拉伸強度、高拉伸模量 、低密度、良好的吸能性、良好的耐化學腐蝕性、高耐熱性、低膨脹性、不燃不熔等突出的熱性能及良好的介電性。Kevlar纖維廣泛利用於高級複合材料 ,美國僅用於航空、航天產業複合材料的Kevlat49年產量就超過了10000t14Kevlar纖維及其複合材料正愈來愈多地受到人們的關注,是以,本文就纖維體積分數對三維編織芳綸纖維加強尼龍複合材料進行了初步研究。
  
  2實驗部分21材料製備102GPa單體為己內酰胺(CL),產業純,白色結晶體石家莊化纖有限責任公司;催化劑為氫氧化鈉(NaOH),分析純,天津市森昌工貿有限公司森昌試劑廠;活化劑為甲苯二異氰酸脂(TDI),分析純,上海化學試劑站中間化工廠。
  
  22纖維表麵處理及複合材料製備工藝纖維表麵處理工藝為常規的丙酮清洗處理、烘幹,以減少表麵附著物,進步表麵質量 。將經過丙酮清洗的芳綸纖維,置於N2環境中,以60C為放射源,輻照處理。處理完後,再用丙酮清洗、烘幹。
  
  由於尼龍熔體的粘度較高 ,但其聚合物單體或預聚體具有較低且可調的粘度。是以,選擇基於粉末法半固態擠壓工藝製備的5%SiCp/2024 、15% SiCp/2024複合材料DSC分析曲線為了確定在基體合金固一液溫度區間內不同溫度下基體合金的固相體積分數,本文將SiCp/2024複合材料中的基體合金做為二元合金處理,分別按照平衡凝固條件、Sheil公式(和直線假設,=id公式1  采用圖象分析法丈量球形固相晶粒的均勻麵積,利用複合材料在590h£時的晶粒粗化速率常數為orliePublishingHouse.Allrights SiCp/2024複合材料和未加強2024基體合金590寸的晶粒粗化動力學曲線示於中 。根據Ostwald熟化定律,晶粒均勻直徑的立方與加熱保溫時間t成正比關係SiCp/2024複合材料和2024合金的晶粒粗化動力由圖可見,未加強2024基體合金的晶粒粗化速率常數為59.56Pm3/s,加強顆粒體積分數為5% 、15%和25%時,/2 024複合材料的晶粒粗化速率常數分別為27.45Mm3/s、12.54Mm3/s和689Mm3/s.可見複合材料的粗化速率常數與基體合金的相比均較小,表明複合材料在加熱過程中晶粒長大趨勢較小,具有較高的熱穩定性。由這些曲線也可以看出,加強顆粒的存在對晶粒粗化的影響首要有以下3方麵啟事 :①由於加強顆粒的加進使整體液相體積分數減少;②加強顆粒的存在使球形固相顆粒彼此分離,避免顆粒團圓;③加強顆粒的存在減小了液相中的有效擴散係數。
  
  中國鋼管信息港大數據顯示:結論試驗得到了局部重熔工藝參數對SiCp/2024複合材料二次加熱組織的影響規律,確定最好重熔工藝規範為:重熔溫度在590―600°C之間,保溫時間為5―10min. SiCp/2024複合材料在局部重熔過程中具有較高的熱穩定性,隨溫度的升高和保溫時間的增加,球形固相顆粒尺寸增加較小 。5%SiCp/2 SiCp/2024複合材料和25%SiCp/2024複合材料在590°C時的晶粒粗化速率常數分別為12.54Mm3/s和6.89 Mm3/s,均小於基體合金的晶粒粗化速率常數59.56Mm3/s.我們可以采用液態原位縮聚法製備三維編織芳綸纖維加強鑄型尼龍複合材料 。其製備工藝為:將三維編織纖維展進模具充分預熱。在三口瓶中熔融己內酰胺單體,並於120°C真空脫水5分鍾。加進氫氧化鈉,130°C下繼續真空處理15min加進活化劑,充分攪拌後迅速澆進模具。160°C保溫30min,冷卻、脫模。 

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