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纳米微晶纤维素替代炭黑补强天然橡胶

华南理工大学学报（自然科学版） 2012年第4期40卷 101-106页

作者：古菊林路罗远芳贾德民华南理工大学材料科学与工程学院

采用纳米微晶纤维素(NCC)部分替代炭黑,制备了天然橡胶/纳米微晶纤维素/炭黑复合材料(NR/NCC/CB),研究了NCC对NR/CB复合材料性能的影响.结果表明,NCC提高了CB补强NR的扯断伸长率,并保持在500%以上,永久变形下降至30%以下,且NR/NCC/CB的... 详细信息

采用纳米微晶纤维素(NCC)部分替代炭黑,制备了天然橡胶/纳米微晶纤维素/炭黑复合材料(NR/NCC/CB),研究了NCC对NR/CB复合材料性能的影响.结果表明,NCC提高了CB补强NR的扯断伸长率,并保持在500%以上,永久变形下降至30%以下,且NR/NCC/CB的拉伸强度和撕裂强度基本保持或略优于NR/CB,硬度则基本保持不变;NCC替代炭黑的量为5phr～20phr时,材料仍能保持良好的耐磨耗性能;NCC替代炭黑的量低于15phr时,材料的抗曲挠龟裂性能得到改善;NCC的加入还改善了材料的热空气老化性能,降低了材料的压缩疲劳生热,当NCC取代CB的量为10 phr时,复合材料的生热达到最低值13.0℃.

关键词：纳米微晶纤维素炭黑补强天然橡胶

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秸秆纳米纤维素与炭黑补强天然胶的界面作用

高分子材料科学与工程 2017年第11期33卷 93-100,107页

作者：黄仕文古菊华南理工大学材料科学与工程学院广东广州516040

基于橡胶复合材料的力学性能、交联密度、粘弹行为、热行为、动态性能和形貌结构,利用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、差示扫描量热分析、动态力学分析等对酚醛树脂(PF)改性前后秸秆纳米纤维素(SNC)与炭黑(CB)补强的天然橡胶(... 详细信息

基于橡胶复合材料的力学性能、交联密度、粘弹行为、热行为、动态性能和形貌结构,利用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、差示扫描量热分析、动态力学分析等对酚醛树脂(PF)改性前后秸秆纳米纤维素(SNC)与炭黑(CB)补强的天然橡胶(NR)的界面影响进行了系统分析,并对SNC,PF与NR的成键形式进行了理论分析。FT-IR分析表明SNC-PF上的羟基(-OH)吸收峰发生了蓝移,XPS谱图中显示改性后SNC中O1s结合能升高,说明SNC与PF之间具有强的氢键作用。与NR/CB/PF体系相比,NR/CB/SNC/PF体系在大形变下具有更高的弹性模量(G′),说明其具有更强的橡胶交联网络,该体系具有更高的受限橡胶层质量分数(χ_(im)),说明该材料存在更厚的受限橡胶分子层,意味着其填料更好地分散和填料-基体间更强的相互作用。而NR/CB/SNC/PF复合材料较低的损耗因子(tanδ)、较高的填料-基体间相互作用参数和大应变下较高的上扬临界值(λ^(-1)),都表明其中的填料与NR之间具有更强的相互作用。扫描电镜(SEM)显示PF的加入使填料包埋在NR基体中,且分散更均匀。说明PF的加入使CB/SNC(填料网络)与NR基体形成互穿聚合物网络,填料与NR基体的相互作用增强,交联密度增加,而使CB补强NR的力学性能得到保持或改善。

关键词：秸秆纳米纤维素补强复合材料界面相互作用分散

基于CDM-CZM的复合材料补片补强参数分析

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航空学报 2012年第4期33卷 666-671页

作者：姚辽军赵美英万小朋西北工业大学航空学院陕西西安710072

复合材料开口补强设计参数的确定对于结构设计具有重要的意义。针对复合材料层合板开口区补片补强结构,采用各向异性材料连续介质损伤力学模型(CDM)对复合材料层合板的损伤演化进行描述,采用粘聚区模型(CZM)对补片与母板间界面材料的分... 详细信息

复合材料开口补强设计参数的确定对于结构设计具有重要的意义。针对复合材料层合板开口区补片补强结构,采用各向异性材料连续介质损伤力学模型(CDM)对复合材料层合板的损伤演化进行描述,采用粘聚区模型(CZM)对补片与母板间界面材料的分层损伤进行模拟,建立了复合材料开口区补片补强结构三维非线性渐进损伤模型,模型可预测补强结构强度和损伤演化过程。应用本文模型分析了补片铺层方式、补片厚度和补片半径3个主要设计参数对补强效果的影响,明确了补片与母板间界面材料分层损伤破坏是导致补强结构最终失效的主要原因。

关键词：复合材料连续介质损伤力学模型粘聚区模型开口结构补强强度

9Al_2O_3·2B_2O_3晶须补强PZT95/5型铁电相变陶瓷材料的研究

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无机材料学报 1997年第3期12卷 315-320页

作者：李晓晖林盛卫瞿翠凤姚春华金绮华中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

本文采用9Al2O3·2B2O3晶须补强了PZT95／5型铁电相变陶瓷材料，研究了晶须添加量与材料的电性能和力学性能之间的关系，实验结果表明：（1）复合材料的最佳烧结温度随着添加含量的增加而降低．（2）适量的晶须添加对材料的特殊电性能... 详细信息

本文采用9Al2O3·2B2O3晶须补强了PZT95／5型铁电相变陶瓷材料，研究了晶须添加量与材料的电性能和力学性能之间的关系，实验结果表明：（1）复合材料的最佳烧结温度随着添加含量的增加而降低．（2）适量的晶须添加对材料的特殊电性能无明显影响，而材料的力学性能有较明显的改善，例如含0．3wt％晶须的材料，其抗折强度比基料提高了42．24％．（3）品须的拔出。

关键词：晶须增韧补强力学电学铁电陶瓷相变陶瓷

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可分散性纳米二氧化硅补强硅橡胶的性能

高分子材料科学与工程 2007年第3期23卷 139-142页

作者：郑秋红刘丰李小红丁涛吴志申河南大学特种功能材料重点实验室河南开封475001 北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室北京100029

以表面改性的可分散性(DNS)系列二氧化硅纳米微粒为研究对象,考察了其对硅橡胶力学性能的影响,Payne效应分析了其在硅橡胶中形成网络结构,并与气相白炭黑填充硅橡胶体系做了对比。结果表明,由于SiO2纳米微粒表面包覆有有机基团,无需加... 详细信息

以表面改性的可分散性(DNS)系列二氧化硅纳米微粒为研究对象,考察了其对硅橡胶力学性能的影响,Payne效应分析了其在硅橡胶中形成网络结构,并与气相白炭黑填充硅橡胶体系做了对比。结果表明,由于SiO2纳米微粒表面包覆有有机基团,无需加入分散剂,DNS系列纳米二氧化硅在硅橡胶中分散性好,与硅橡胶相容性好,对硅橡胶有较强的补强效果,在相同添加量的情况下,DNS系列二氧化硅纳米微粒补强的硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率等力学性能都优于气相白炭黑。

关键词：纳米二氧化硅硅橡胶补强力学性能

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纳米纤维素补强橡胶研究进展

华南理工大学学报（自然科学版） 2016年第2期44卷 124-132页

作者：古菊梁小容黄飞汪娟黄仕文华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640

纳米纤维素作为一种兼具环境友好、可降解、来源广泛以及可制备出不同形态和性能的纳米颗粒等特点的新型补强填料,近年来在高分子领域引起了极大的关注,但大部分研究局限于塑料领域,鲜见于补强橡胶.纳米纤维素补强橡胶不仅可改善橡胶的... 详细信息

纳米纤维素作为一种兼具环境友好、可降解、来源广泛以及可制备出不同形态和性能的纳米颗粒等特点的新型补强填料,近年来在高分子领域引起了极大的关注,但大部分研究局限于塑料领域,鲜见于补强橡胶.纳米纤维素补强橡胶不仅可改善橡胶的力学性能(提高橡胶的强度、模量),而且对橡胶的加工性能有积极影响,与此同时还能赋予橡胶可降解特性,减轻由传统填料补强橡胶所带来的环境污染压力.目前国内外纳米纤维素补强橡胶的研究主要集中在力学性能方面,也有少量关于吸水性能、阻隔性能、导电性以及动态力学性能等的报道.纳米纤维素由于表面较多的羟基而呈较强的极性,寻找高效且简易的方法对其表面改性以改善其在基体内的分散以及与橡胶基体的相容性,仍是目前亟待解决的问题.文中主要综述国内外在纳米纤维素补强橡胶方面的研究进展、笔者所在课题组在纳米纤维素替代炭黑或白炭黑补强橡胶方面所做的系列工作,以及纳米纤维素补强橡胶作为轮胎用橡胶的应用前景.

关键词：纳米纤维素补强橡胶应用

气相法二氧化硅/高温硅橡胶补强体系动态流变性能

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过程工程学报 2006年第2期6卷 308-313页

作者：何颖李春忠程起林华东理工大学材料科学与工程学院超细材料制备与应用教育部重点实验室上海200237

采用橡胶加工分析仪,在一定的温度和频率下,分析了不同性质结构的气相法纳米二氧化硅在高温硅橡胶中的聚集体网络结构差异,以及聚集体网络对填充胶动态流变性能的影响.研究发现,高分支结构聚集体填充胶具有较高的剪切模量及损耗模量,对... 详细信息

采用橡胶加工分析仪,在一定的温度和频率下,分析了不同性质结构的气相法纳米二氧化硅在高温硅橡胶中的聚集体网络结构差异,以及聚集体网络对填充胶动态流变性能的影响.研究发现,高分支结构聚集体填充胶具有较高的剪切模量及损耗模量,对应变的依赖性大,补强作用好.

关键词：二氧化硅聚集体流变性硅橡胶补强

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U型约束混凝土补强机制研究及应用

采矿与安全工程学报 2018年第1期35卷 34-39页

作者：卢玉华姜宝凤王琦于恒昌章冲秦乾江贝孙会彬贺广良山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 河南科技大学信息工程学院河南洛阳471003

U型约束混凝土拱架支护可有效解决传统拱架支护后期承载力不足的问题,但灌注口的存在会降低其承载力,它是整个拱架的关键部位之一,需进行局部补强加固。为研究U型约束混凝土拱架补强机制,取留设灌注口U型约束混凝土短柱为研究对象,通过... 详细信息

U型约束混凝土拱架支护可有效解决传统拱架支护后期承载力不足的问题,但灌注口的存在会降低其承载力,它是整个拱架的关键部位之一,需进行局部补强加固。为研究U型约束混凝土拱架补强机制,取留设灌注口U型约束混凝土短柱为研究对象,通过强度指标α和经济指标β对3种不同补强方式及不同补强板厚度在轴压作用下受力机制进行研究。结果表明:沿口竖向补强、沿口横向补强、沿口周全包3种局部补强方式可将短柱的轴压承载力分别提高至补强前的115.6%,105.8%,103.8%;补强钢板厚度在14~22 mm范围时竖向补强方式的经济指标β值增长率最大。将竖向补强方式在全比尺试验验证后应用于工程实际,取得了良好的效果。

关键词： U型约束混凝土灌注口补强承载力短柱拱架

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形状记忆合金补强损伤钢板疲劳性能研究

建筑结构学报 2021年第S01期42卷 411-417页

作者：陈振宇余倩倩顾祥林同济大学工程性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

钢结构在长期服役过程中,受荷载和环境作用,可能发生结构损伤及性能退化。形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)因其特殊的形状记忆效应,可以为钢结构施加预应力,提升结构疲劳性能。以形状记忆合金补强的含损伤钢板为分析对象,采用线... 详细信息

钢结构在长期服役过程中,受荷载和环境作用,可能发生结构损伤及性能退化。形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)因其特殊的形状记忆效应,可以为钢结构施加预应力,提升结构疲劳性能。以形状记忆合金补强的含损伤钢板为分析对象,采用线弹性断裂力学对补强后产生的钢板疲劳性能进行理论分析。与已有研究中的试验结果相比,钢板的疲劳寿命与试验结果最大相差不超过10%。同时,采用理论模型展开参数分析,研究初始损伤程度和SMA受温度作用产生的恢复应力对补强体系的影响。结果表明:对于不同的初始损伤程度,SMA均能够发挥很好的补强作用;经SMA补强后,钢板的疲劳寿命最大可提高362%;当SMA产生的恢复应力大于200 MPa时,可降低加载时钢板实际承担的应力幅,延缓裂纹扩展。

关键词：形状记忆合金损伤钢板补强理论计算疲劳寿命