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微发泡聚丙烯复合材料力学性能的研究

微发泡聚丙烯复合材料力学性能的研究

作者：段焕德贵州大学

学位级别：硕士

微发泡聚烯烃复合材料是以聚烯烃材料为基体,通过引入微孔发泡技术在聚合物内部引入大量微小的泡孔,旨在保持聚合物材料原有的某些优良性能的同时,改进本身性能的不足,以达到降低成本、提高性能的目的。微发泡聚合物是一种新型的高性能... 详细信息

微发泡聚烯烃复合材料是以聚烯烃材料为基体,通过引入微孔发泡技术在聚合物内部引入大量微小的泡孔,旨在保持聚合物材料原有的某些优良性能的同时,改进本身性能的不足,以达到降低成本、提高性能的目的。微发泡聚合物是一种新型的高性能复合材料,与普通发泡聚合物相比,前者具有发泡倍率更低、泡孔尺寸更小、泡孔密度更大、泡孔尺寸分布更均匀以及综合性能更好等优势;其作为结构材料在交通运输、汽车、军工、航天航空等领域有着广泛的应用。但是,聚合物材料发泡后,材料内部由原来单一的增强相-熔体相界面增加到了增强相-熔体相、增强相-气相、气相-熔体相三种界面;并且,聚合物材料发泡后由于有效承载面积的降低,导致综合力学性能有一定的下降,实现微发泡聚合物的增强增韧一直是理论研究中急需突破的技术难题。研究三相共存条件下发泡复合材料的增强增韧,已成为发泡行业研究的热点和难点;目前,提高微发泡聚合物材料综合性能的途径主要有以下两个方面:第一,在微发泡聚合物材料中加入增强相来改善综合力学性能,这种方法能大幅度提高性能且成本较低;第二,通过调整工艺条件来改善发泡质量,从而提高发泡材料力学性能,但是这种方法提高性能的幅度是有限的。本文采用以上两种方法来提高力学性能,通过选用聚丙烯树脂为基体材料,以化学发泡法注塑成型技术制备发泡试样。一方面,以无机粒子填充、纤维增强机理为基础,系统研究了气相存在条件下增强相对熔体相的增强增韧机理;另一方面通过调整工艺条件改善发泡质量,探索发泡质量对微发泡复合材料力学性能的影响规律;为开发综合性能更好的微发泡聚烯烃复合材料提供重要理论依据和方法。论文研究取得了以下主要成果:1、碳纤、芳纶、玻纤添加到发泡聚丙烯材料中,以碳纤维增强效果较理想,PP/CF复合发泡材料的拉伸、压缩、弯曲强度相对于纯PP分别提高了100.9%、80.4%、126.5%;芳纶纤维增韧效果较好,其PP/AF复合发泡材料的冲击强度相对于纯PP提高了151.2%。2、纤维增强主要依靠纤维与树脂的黏结性传递应力,利用纤维的高强度以承受应力。当增强相、气相、熔体相三相存在时,增强相-熔体相界面比例越大,越有利于力学性能的提升。3、在孔隙率相同的情况下,泡孔尺寸越小,力学性能越好。在保证试样有效承载面积相同的情况下,较大的泡孔以缺陷存在于材料内部,较小的泡孔有利于钝化裂纹的拓展。4、以密炼制备试样的力学性能优于挤出,其拉伸、冲击、压缩以及弯曲强度相对于挤出分别提高了18.6%、22.1%、18.3%、18.1%。

关键词：微发泡复合材料三相界面增强增韧发泡质量

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纤维对微发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响

高分子材料科学与工程 2016年第1期32卷 131-136页

作者：王昌银段焕德张纯蒋团辉何力龚维贵州师范大学材料与建筑工程学院贵州贵阳550025 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州贵阳550014 贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025

采用化学发泡法注塑成型工艺制备了微发泡聚丙烯(PP)/纤维复合材料,通过流变理论和纤维与树脂的界面行为,研究了玻璃纤维(GF)、芳纶纤维(AF)和碳纤维(CF)对微发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响。结果表明,纤维的加入可以有效改善微发泡P... 详细信息

采用化学发泡法注塑成型工艺制备了微发泡聚丙烯(PP)/纤维复合材料,通过流变理论和纤维与树脂的界面行为,研究了玻璃纤维(GF)、芳纶纤维(AF)和碳纤维(CF)对微发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响。结果表明,纤维的加入可以有效改善微发泡PP材料的泡孔结构,改善效果CF>GF>AF,这归因于纤维的成核能力和PP/纤维复合材料流变性能的综合作用;比表面积越大、长度越短和分散性越好的纤维可以提供更多的成核点位置,从而可以获得具有较小泡孔尺寸和较大泡孔密度的微发泡材料。

关键词：化学发泡发泡行为短纤维成核作用流变性能

三相存在下聚丙烯/纤维复合发泡材料的力学性能

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高分子材料科学与工程 2016年第2期32卷 71-77页

作者：段焕德王昌银王醴均蒋团辉何力龚维贵州师范大学材料与建筑工程学院贵州贵阳550001 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州贵阳550014 贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550003

采用密炼方式分别制备碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、芳纶纤维(AF)增强聚丙烯(PP)母粒,通过注塑成型制备相应的聚丙烯/纤维复合发泡材料,研究了3种纤维对微发泡聚丙烯/纤维复合发泡材料力学性能的影响。结果表明,PP/CF复合发泡材料的综合... 详细信息

采用密炼方式分别制备碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、芳纶纤维(AF)增强聚丙烯(PP)母粒,通过注塑成型制备相应的聚丙烯/纤维复合发泡材料,研究了3种纤维对微发泡聚丙烯/纤维复合发泡材料力学性能的影响。结果表明,PP/CF复合发泡材料的综合性能提高的幅度最大,其中拉伸、压缩、弯曲强度分别提高了100.9%,80.4%,126.5%;PP/AF复合发泡材料的韧性最好,相对于纯PP提高了151.2%;并且,PP/CF复合发泡材料的泡孔参数最好,泡孔尺寸为28.97μm,泡孔密度为8.58×106cm^(-3),泡孔尺寸分布达到9.22μm。

关键词：聚丙烯注塑成型力学性能泡孔参数

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压力场对微发泡PP复合材料发泡行为的影响

塑料科技 2014年第9期42卷 44-47页

作者：段焕德何力蒋团辉张纯龚维贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550003 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州贵阳550014 贵州师范大学材料与建筑工程学院贵州贵阳550014

采用欠注成型工艺制备微发泡聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅复合材料,通过建立物理模型分析外加压力场对PP复合材料发泡行为的影响规律。结果表明:随着外加压力的增大,PP复合材料的泡孔直径和密度都呈减小趋势;当外加压力为0.7 MPa时,泡孔直径... 详细信息

采用欠注成型工艺制备微发泡聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅复合材料,通过建立物理模型分析外加压力场对PP复合材料发泡行为的影响规律。结果表明:随着外加压力的增大,PP复合材料的泡孔直径和密度都呈减小趋势;当外加压力为0.7 MPa时,泡孔直径为38.72μm,泡孔密度达到3.66×106个/cm3,分散度为17.85μm,材料发泡效果较理想。

关键词：欠注成型聚丙烯发泡行为压力场

近代中国教会大学的本土化之路——教育学科的视角

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大学教育科学 2024年第4期 107-116页

作者：段道焕李盛兵华南师范大学教育科学学院广州510631

在外部环境刺激和内部高层管理人员的共同推动下,近代中国教会大学开启了本土化之路,其教育学科的本土化则主要是围绕如何处理“中西”关系进行的。在人才培养目标上,教会大学的教育学科实现了从满足传教需求到适应中国社会需求的转变;... 详细信息

在外部环境刺激和内部高层管理人员的共同推动下,近代中国教会大学开启了本土化之路,其教育学科的本土化则主要是围绕如何处理“中西”关系进行的。在人才培养目标上,教会大学的教育学科实现了从满足传教需求到适应中国社会需求的转变;在通识课程上,教会大学教育学科的本土化表现为从“西体中用”到“扬中抑西”的过程;在专业课程上,教育学科从最初的“照搬西方”逐渐转向“西学中用”,旨在运用西方教育学理论解决中国的教育问题。然而,教会大学教育学科的本土化存在明显的局限性:一是人才培养目标的貌合神离,二是三民主义教育与基督教教育的理论纠葛与执行偏差,三是世界主义和国家主义的摇摆。近代中国教会大学教育学科的本土化历程凸显了摆脱西方路径依赖、扎根本土办教育的紧迫性和必要性,也为我们构建中国教育学自主知识体系提供了历史依据。

关键词：教会大学本土化教育学课程局限性

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黎曼空间中子流形的两型共形不变量系统

黎曼空间中子流形的两型共形不变量系统

作者：段德园云南师范大学

学位级别：硕士

基于N-功能化吡啶盐合成呋喃、环丙螺环和吡啶磺酰胺类化合物及其抗结肠癌初探

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基于N-功能化吡啶盐合成呋喃、环丙螺环和吡啶磺酰胺类化合物及其...

作者：段德浩赣南医科大学

学位级别：硕士

我国典型化工行业VOCs排放特征及其对臭氧生成潜势

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环境科学 2024年第5期45卷 2613-2621页

作者：武婷崔焕文肖咸德翟增秀韩萌天津市生态环境科学研究院国家环境保护恶臭污染控制重点实验室天津300191 天津迪兰奥特环保科技开发有限公司天津300191

选取了我国5种典型化工行业VOCs排放源进行了源排放特征分析,通过对70个VOCs源样品的分析,结果表明,烷烃是合成材料制造业、石化行业和涂料产品制造业的主导VOCs种类(占比分别为43%、63%和68%),烯烃是日用化学产品制造业的VOCs主要种类(... 详细信息

选取了我国5种典型化工行业VOCs排放源进行了源排放特征分析,通过对70个VOCs源样品的分析,结果表明,烷烃是合成材料制造业、石化行业和涂料产品制造业的主导VOCs种类(占比分别为43%、63%和68%),烯烃是日用化学产品制造业的VOCs主要种类(46%),卤代烃在专用化学品制造业排放中占主导(43%);利用机器学习方法分析了上述行业的标志组分,发现癸烷和四氢呋喃是合成材料制造业源的特征标志组分,正丁醇和甲苯是日用化学产品制造业源的特征标志组分,1,2,3-三甲苯和1,3,5-三甲苯是石化行业源的特征标志组分,丙烯和3-甲基戊烷是涂料产品制造业的标志组分,对二甲苯和异丙苯是专用化学品制造业源的特征标志组分;并采用最大增量反应活性法(MIR)估算了各VOCs排放源的臭氧生成潜势(OFP),结果表明,在单位浓度总VOCs排放条件下,对臭氧生成潜势的贡献大小依次为日用化学产品制造业、专用化学品制造业、石化行业、合成材料制造业和涂料产品制造业.建议在今后的臭氧防控中,更应关注各行业所排放的关键活性物种,而不仅仅注重VOCs排放总量.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 机器学习臭氧(O_(3)) 臭氧生成潜势(OFP) 化工行业

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基于类脑脉冲神经网络的遥感图像检测算法

遥感学报 2024年第7期28卷 1713-1721页

作者：段德鑫路遥黄立威刘佩林文飞上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 北京市遥感信息研究所北京100192

与第二代人工神经网络(ANN)相比,第三代类脑脉冲神经网络(SNN)由于其高能效、高仿生、可解释等特点,在遥感影像智能处理的高能效、高精度、高可解译方面具有较大的潜在优势。针对现有脉冲神经网络算法延时较大的问题,本文提出一种基于... 详细信息

与第二代人工神经网络(ANN)相比,第三代类脑脉冲神经网络(SNN)由于其高能效、高仿生、可解释等特点,在遥感影像智能处理的高能效、高精度、高可解译方面具有较大的潜在优势。针对现有脉冲神经网络算法延时较大的问题,本文提出一种基于类脑脉冲神经网络的遥感图像检测算法。该算法首先搭建了一个带有动态裁剪阈值激活函数的目标检测神经网络作为源网络进行预训练,随后借助训练过程中得到的裁剪阈值,通过激活神经元与脉冲神经元的映射关系将源网络转换为类脑脉冲神经网络,在继承源网络较高精度的同时还具备了低延迟、高仿生的特点。在SSDD(SAR-Ship-Detection-Datasets)和RSOD两个公开遥感数据集上的实验结果表明,该方法能够以极低的损失将源网络转换至类脑脉冲神经网络,并能在低时间步下对遥感目标实现较高的检测识别精度。同时该方法能够在继承ANN网络易于训练的特性与精度优势的同时,充分展现SNN的高稀疏度的带来的巨大能效优势。

关键词： SAR 遥感图像光学遥感目标检测深度学习脉冲神经网络