紫外线光固化竹粉/丙烯酸酯复合材料的性能

为提高木塑复合材料制备效率、节约能源,丰富和完善木塑复合材料的制备技术,通过紫外线光(UV)固化技术制备竹粉/丙烯酸酯复合材料,并研究了竹粉含量对竹粉/丙烯酸酯复合材料动态力学性能、弯曲性能、吸水率的影响。结果表明,竹粉与丙烯酸酯能较好地生成交联网络结构,改善竹粉/丙烯酸酯复合材料的物理性能,其弯曲性能随着竹粉含量增加而增强,并在竹粉含量20%时达到最大值,之后逐渐变弱。竹粉/丙烯酸酯复合材料的储能模量随竹粉含量增加而增加,但竹粉含量超过20%时其储能模量开始下降;竹粉的加入导致竹粉/丙烯酸酯复合材料的玻璃化转变温度(Tg)从84℃提高到105℃。竹粉/丙烯酸酯复合材料具有良好的耐水性,经沸水浸泡后,其吸水率变化不大。当竹粉含量为20%时,竹粉/丙烯酸酯复合材料具有较佳的物理性能:弯曲强度39.4 MPa,弯曲模量2 800 MPa,吸水率5.95%。     

竹粉粒径对竹/聚丙烯复合材料力学性能的影响

以竹粉和聚丙烯粉料为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为偶联剂,通过注塑成型制备了竹塑复合材料.研究了不同粒径竹粉对复合材料力学性能的影响.结果表明:不同粒径的竹粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能及冲击强度均有显著的影响.竹粉粒径在40～120目时,随着粒径的减小,复合材料的拉伸强度、弯曲强度,以及缺口冲击强度呈逐渐减小的趋势.当粒径达到200目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度却有所增大.竹粉粒径为20目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度均比40目的要低.大粒径竹粉(40目)与小粒径竹粉(200目)填充的复合材料表现出的不同力学性能,可能与竹粉与基体塑料界面结合、纤维形态、表面粗糙度以及内部空隙状况不同有关.     

竹粉/废旧聚乙烯复合材料的性能

为提高竹材的利用率、增强废旧塑料的综合利用,制备了竹粉/废旧聚乙烯复合材料,研究了不同竹粉质量分数对复合材料弯曲性能、缺口冲击强度、蠕变性能和加速老化性能的影响。结果表明,当竹粉质量分数为0、15%、30%和45%时,随着竹粉质量分数增加,复合材料的弯曲性能和抗弯曲蠕变性能呈现增强趋势,而缺口冲击强度逐渐下降,抗氙灯加速老化性能略微下降。当竹粉质量分数为30%时,竹粉/废旧聚乙烯复合材料的综合性能最佳:弯曲强度为22.36 MPa、弯曲模量为1 033.61 MPa,与未添加竹粉的试样(对照样)相比,分别增强了18.4%和92.2%,缺口冲击强度为12.41 k J·m-2,下降了39.3%; 75%应力水平下,经历3 600 s蠕变试验后,复合材料产生挠度0.59 mm,而对照样527 s蠕变试验后就发生脆性断裂,产生挠度1.68 mm;经历480 h氙灯加速老化后,弯曲强度和弯曲模量的保留率分别为85%和80%,色差为38.1。     

松木粉／聚醚砜树脂复合材料的制备及选择性激光烧结试验

以松木粉、聚醚砜树脂为材料,用SHR－10A型高速混合机制备松木粉／聚醚砜树脂复合粉末;用HRPS－ⅢA型激光粉末烧结快速成型机,遴选出复合粉末可用于选择性激光烧结工艺参数及适宜的预热温度,烧结成型。测量了不同松木粉质量比对复合粉末力学性能的影响,观察并测量了输入不同的能量密度时,烧结试件的成型效果和力学性能。结果表明：随着松木粉质量比的增加,木塑复合材料的力学性能降低。对于松木粉质量比为20％的木塑复合粉末,当输入的能量密度为0．128 J／mm3时,复合粉末即可成型;当输入的能量密度为0．312 J／mm3时,木塑复合材料的拉伸强度达到4．8465 MPa,弯曲强度为8．2152 MPa,冲击强度为1．2574 MPa,此时力学性能最强;若输入的能量密度大于0．312 J／mm3时,出现过烧现象,力学性能下降。采用扫描电镜对烧结件断面的形貌进行了表征。     

竹粉/共聚酰胺激光烧结复合材料的制备与成型特性

利用物理混合法制备了竹粉/共聚酰胺复合材料,并且研究了该材料的激光烧结特性;通过DSC曲线,确定粉床的预热温度,利用电镜扫描图片分析了该材料激光烧结成型特性。结果表明该材料具有良好的激光烧结特性,成型精度较高。当选用激光功率10 W、烧结间距0.1 mm、层厚0.1 mm和扫描速度2 000 mm/s加工参数时,拉伸件的平均拉伸强度8.3 MPa。     

抗菌木塑复合材的性能

通过正交试验研究了添加不同种类及用量的抗菌剂和生物质粉对生物质粉/HDPE复合材料抗菌性能和物理力学性能的影响。研究结果如下:生物质粉/HDPE复合材添加SHT-115(高分子有机无机复合抗菌剂)和SHT-860(高分子有机抗菌剂)对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果要优于SHT-120(纳米银无机抗菌剂);稻草粉制备的复合材具有最好的抑菌效果,其次是竹粉;生物质粉种类对弯曲强度、弯曲模量、冲击强度以及拉伸强度的影响均具有显著性,其中木粉效果最好;生物质粉/HDPE的比例对复合材料拉伸强度的影响具有显著性,而抗菌剂对其没有显著影响。     

竹粉／共聚酰胺激光烧结复合材料的制备与成型特性1）

利用物理混合法制备了竹粉／共聚酰胺复合材料,并且研究了该材料的激光烧结特性;通过DSC曲线,确定粉床的预热温度,利用电镜扫描图片分析了该材料激光烧结成型特性。结果表明该材料具有良好的激光烧结特性,成型精度较高。当选用激光功率10 W、烧结间距0．1 mm、层厚0．1 mm和扫描速度2000 mm／s加工参数时,拉伸件的平均拉伸强度8．3 MPa。     

增韧剂对竹塑复合材料性能的影响

为研究聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)3种增韧剂对竹粉/高密度聚乙烯复合材料的增韧机理,制备韧性较好的竹粉/高密度聚乙烯复合材料;分别加入不同质量分数的POE、EPDM、SBS制成竹粉/高密度聚乙烯复合材料试样,并对其进行力学性能和流变性能测试。力学性能测试结果表明:随着3种增韧剂质量分数的增加,复合材料的冲击强度均明显增大,拉伸强度和弯曲强度均减小。当POE、EPDM质量分数为30%,SBS质量分数为40%时,复合材料的冲击强度最好;流变性能测试结果表明,低频区复合材料的储能模量和损耗模量总体随着增韧剂质量分数的增加而增大,说明随着增韧剂质量分数的增加,复合材料的黏弹性增强。     

竹粉填充对脲醛树脂胶黏剂性能的影响

为探索竹粉替代面粉填充脲醛树脂胶黏剂的可行性,减少面粉在非食品工业的消耗,充分利用竹材加工剩余物,以竹粉作为脲醛树脂胶黏剂的填充剂,研究了竹粉的添加量、粒度对脲醛树脂胶黏剂的粘度、胶合性能和甲醛释放量的影响,以及竹粉在胶液中的分散情况,并采用傅里叶变换红外光谱对添加了竹粉的脲醛树脂胶黏剂进行了分析。结果表明：竹粉在脲醛树脂胶液中易分散,且随竹粉粒度的减小,竹粉分散越均匀;竹粉粒度、添加量对脲醛树脂胶黏剂的胶合强度有较显著的影响,但对甲醛释放量的影响不显著;当添加量为脲醛树脂胶黏剂( UF)胶液质量15％的220－240目竹粉时,竹粉填充不影响其胶合强度和甲醛释放量。     

硼酸酯对PVC-稻壳粉木塑复合材料性能的影响

以硼酸二甘油酯硬脂酸酯作为PVC-稻壳粉木塑复合材料润滑加工助剂,用于研究木塑复合材料,考察在木塑复合材料中加入为30％、40％、50％、60％稻壳粉时的产品性能.结果表明,当硼酸酯加入比例增大时,产品的挤出速度、冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都有不同程度的提高.当硼酸酯的加入量完全替代原有润滑剂使用时,PVC-稻壳粉木塑复合材料的挤出速度平均提高了8.09％,冲击强度平均增加了8.55％,拉伸强度平均增加了5.07％,弯曲强度平均增加了2.93％,同时吸水率最大增加了0.64％.     

小麦茎秆弯折力学性能的试验研究

以高秆、中秆和矮秆3个品种的小麦为试验对象, 进行了不同生长期、不同节间惯性矩、弹性模量、抗弯刚度等力学指标的测定和相应变化规律的研究, 旨在探索指导小麦优种筛选相应的生物力学性能指标和评判方法。试验结果表明: 在乳熟期内, 节间位置对三品种的茎秆惯性矩、弹性模量、抗弯刚度等三个指标均影响极显著; 生长期对三品种茎秆基部第二节段的弹性模量、抗弯刚度两个指标影响也极显著, 而生长期对茎秆基部第二节段惯性矩的显著性影响因品种的不同而有所差异。     

温度对纤维板弯曲特性的影响

以纤维板为对象,在-35—+220℃范围内对其静曲强度、静曲弹性模量和应变进行了研究,通过数据处理得到了经验公式,对温度影响的机理进行了定性与定量分析。结果表明,随着温度升高,板的强度和刚性下降。当温度由20℃升高到180℃时,静曲强度下降37％,说明纤维结合主要是氢键和范德华引力的作用,这为制定合理的热压工艺和扩大纤维板应用范围提供了依据。     

预应力配筋胶合木梁受弯性能试验

为改善普通胶合木梁受弯时挠度过大以及木材抗压强度和钢筋抗拉强度的利用不充分等缺点,提出一种新型预应力配筋胶合木梁构件。通过3组预应力配筋胶合木梁、1组普通配筋胶合木梁、1组普通胶合木梁的受弯试验,分析了普通胶合木梁、配筋胶合木梁、不同预应力水平的预应力配筋胶合木梁的受弯性能。结果表明:预应力配筋胶合木梁与普通胶合木梁相比,受弯极限承载力提高31.3%~64.4%、抗弯刚度约提高33.33%。配筋数量相同时,随着预加力的增大,构件的极限承载力提高,而抗弯刚度基本不变。配筋适量、预加力适度时,预应力配筋胶合木梁可以更好的利用木材抗压强度和钢筋抗拉强度,有效的减小梁的挠度变形,破坏时表现出较为明显的塑性破坏特征。     

农机具中的力学

通过对扁担、拖拉机中的转向轴和离合器轴等农机具结构的分析,得出其中所蕴含的力学原理,并对其受力情况进一步分析,证明农机具结构的合理性,同时说明材料力学为农机具设计提供了理论基础和计算方法。     

弯曲应力实验小梁保护装置的设计研究

本文通过对弯曲应力实验小梁的失效分析 ,研究了如何让实验小梁在允许的范围内尽可能进行多的实验次数的保护措施。这对于实验室的建设 ,节约实验经费开支 ,具有现实意义     

温度对红松弯曲特性的影响

温度对木材力学特性影响较大,探讨温度影响的规律和机理,对合理利用木材尤为重要。本文以红松木材为对象,在-35°—+240℃范围內对其抗弯强度、抗弯弹性模量和应变进行了研究,通过数据处理得到了经验公式,对温度影响的机理进行了定性与定量的分析。     

张弦及加载方式对预应力胶合木梁受弯性能的影响

采用一点张弦一点加载、一点张弦两点加载、两点张弦一点加载、两点张弦两点加载等4种不同的张弦加载方式,对4组12根预应力胶合木梁进行受弯试验,分析4种不同张弦和加载方式对预应力胶合木梁受弯性能的影响。结果表明:在预加力数值一定的前提下,加载点相同时,改变张弦方式对胶合木梁的极限承载力影响不大;张弦点相同时,两点加载比一点加载胶合木梁的极限承载力提高28.8%~38.9%;只有两点张弦两点加载时,梁顶受压区出现褶皱、梁底发生延性受拉破坏,其余破坏形态均为梁底脆性受拉破坏;加载过程中,两点加载较一点加载梁刚度略有提高、可使木材的抗压强度发挥更为充分,提高木材与钢丝的利用率。     

小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系研究

[目的]研究小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系。[方法]测定郑麦9023和豫麦25茎秆基部第二节问的弹性模量、弯曲强度、抗弯刚度、密度及含水率。[结果]结果表明,在小麦灌浆期,茎秆基部弹性模量、惯性矩、抗弯刚度及密度在品种间存在显著差异（P〈0．05）,弯曲强度及含水率在品种间无显著差异（P〉O．05）;且其基部第二节间的弹性模量、弯曲强度、抗弯刚度与密度成正相关关系,与含水率成负相关关系。[结论]该研究结果为小麦的高产栽培、抗倒伏研究提供了参考依据。     

小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系

[目的]研究小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系。[方法]取郑麦9023和豫麦25茎杆基部第2节间,去掉叶鞘,做弯曲试验以及密度测定试验。利用微机控制非金属材料万能试验机,采用三点弯曲法对去鞘茎秆做弯曲试验。加载前,用游标卡尺测定茎秆外径及节间长度。采用非接触式光学应变引申仪测定变形量,加载速率为10mm／min。当茎秆发生明显的曲折时,停止加载。根据荷载挠度曲线,计算弯曲强度值、弹性模量值、抗弯刚度值。密度测定试验：用电子天平测定茎秆第2节问的重量,根据茎秆的外径、壁厚以及节间长,计算其体积,重量／体积即为密度值。[结果]在小麦灌浆期,茎秆基部弹性模量、惯性矩、抗弯刚度及密度在品种间存在显著差异（P〈0．05）,弯曲强度及含水率在品种间无显著差异（P〉0．05）;且其基部第2节间的弹性模量、弯曲强度、抗弯刚度与密度呈正相关关系,与含水率呈负相关关系。茎秆密度值越大、含水率越低,抗弯刚度值、弯曲强度值越大,茎秆越不易倒伏。[结论]该研究结果为小麦的高产栽培、抗倒伏研究提供了参考依据。     

高温热处理落叶松的涂饰性能及涂饰后抗弯强度

采用氮气作为保护气对落叶松进行高温热处理,研究了不同处理温度、处理时间的落叶松经油性漆、水性漆和木蜡油涂饰后的性能变化,分析了不同处理条件下的落叶松涂饰后表面颜色、耐干热、耐湿热、附着力、耐磨性、铅笔硬度以及抗弯强度的变化趋势。研究结果表明:经涂饰处理后的热处理落叶松,随着温度的升高和时间的延长,色饱和度差(ΔC*)明显下降,色差(ΔE*)及色相差(ΔH*)显著增加,说明涂饰可以有效改善木材表面的颜色;相对于热处理时间,热处理温度对落叶松涂饰过程的影响更明显;涂饰后的落叶松漆膜性能结果分为国家标准(GB/T 4893.2—2005、GB/T 4893.3—2005、GB/T 4893.4—2013和GB/T 4893.8—2013)的一级或二级,抗弯强度的改变相对较小。