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各向异性板料屈服轨迹的研究

吴向东 , 万敏 , 周贤宾

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.015

针对建立的十字形双向拉伸试验系统,利用有限元模拟优化得到的十字形试件,采用载荷控制方式对SPEN钢板和2024-O铝合金板进行了不同加载路径下的双向拉伸试验,得到了不同硬化阶段下的实验屈服轨迹,并与现有屈服准则Hill48、Hill79、Hill90、Hill93、Gotoh、Hosford、Barlat-Lian以及Mises的理论屈服轨迹进行了对比.结果表明:对于SPEN钢板,Hosford各向异性屈服准则得到的理论屈服轨迹与实验屈服轨迹符合得最好,其次是Mises屈服准则,Hill48屈服准则最差;对2024-O铝合金板,Barlat89、Hosford屈服轨迹与实验屈服轨迹符合得最好,Mises屈服准则最差.

关键词: 双向拉伸试验 , 十字形试件 , 各向异性 , 屈服准则

周期性序列脉冲放电火花点火特性研究

余永刚 , 王玉强 , 周彦煌 , 陆欣

工程热物理学报

为了探索液体火箭发动机的新型点火方法,设计了一种周期性序列脉冲放电火花的模拟点火装置,该装置采用电机驱动电极转动,在圆周上形成放电火花的时空分布.采用高速录像系统,开展了HAN基液体推进剂LP1846液雾在不同条件下电点火特性的实验研究,结果表明,电极转速在3-5 r/s时,电火花在圆周放电空间内的分布比较密集,电能时空分布比较均匀,LP1846液雾点火效果较好.喷雾场流速、液雾细度与周向放电火花能量分布存在一个最佳匹配关系.

关键词: 液体推进剂 , 喷雾 , 电点火 , 瞬态测量

聚丙烯/乙丙橡胶共混体系相分离的流变学表征方法

钱晨 , 杨斌 , 章于川 , 夏茹 , 钱家盛

高分子材料科学与工程

通过动态流变学方法研究了不同配比下聚丙烯/乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(PP/EPDM)共混体系相分离行为.结果表明,EPDM与PP相容性不佳,当EPDM质量分数达到20%即已发生相分离,在质量分数为50%时形成双连续相结构,在质量分数50%~60%时发生相反转.采用Cole-Cole曲线、Han曲线、van Gurp曲线等方法表征了PP/EPDM体系相分离行为,其中van Gurp曲线最为敏感.

关键词: 聚乙烯 , 三元乙丙橡胶 , 共混 , 动态流变行为 , 相分离

HDPE/UHMWPE共混物的动态流变性能

李艳梅 , 白露 , 王宇 , 杨伟 , 杨鸣波

高分子材料科学与工程

将少量超高分子量聚乙烯(UHMWPE)引入高密度聚乙烯(HDPE)构成共混体系,考察了共混物的动态流变行为随组成、温度、频率的变化规律.研究结果表明,体系储能模量、损耗模量、复数黏度随UHMPWE含量增加而增大;Han曲线斜率均小于2且不存在温度依赖性;Cole-Cole曲线均呈半弧形未表现出相分离特征,说明共混体系在熔体状态下并未发生分相过程;所有试样的时温叠加(TTS)主曲线在低频区并未出现特殊的粘弹松弛行为,而在高频区随着UHMWPE含量增加,时温叠加原理失效现象更加显著.

关键词: 高密度聚乙烯 , 超高分子量聚乙烯 , 共混 , 动态流变行为

Ti-Zr二元合金在β相区的互扩散行为研究

冯亮 , 李金山 , 崔予文 , 黄磊 , 寇宏超 , 周廉

稀有金属材料与工程

通过扩散偶技术,利用电子探针(EPMA)研究了Ti-Zr二元合金在β相区(950至1150℃)的互扩散行为.采用Den Broeder方法及Hall修正法计算了Ti-Zr二元合金的互扩散系数,其范围为10-14~10-12 m2/s;计算了扩散激活能Q和频率因子D0,两者均随Zr浓度的增加呈现先增加后减小的规律,其峰值均出现在50at%Zr浓度附近.用Vignes-Birchnenall方法计算了Ti-Zr二元合金在扩散组元极限浓度处的杂质扩散系数,并与用Han修正方法计算的互扩散系数进行了对比,二者结果比较接近.

关键词: Ti-Zr二元合金 , 互扩散系数 , 杂质扩散系数 , 激活能 , 频率因子

PPC/PBS共混体系的粘弹特性

陈君 , 蒋霞 , 陈庆华 , 钱庆荣 , 黄宝铨 , 刘欣萍 , 许兢 , 肖荔人

高分子材料科学与工程

用熔融共混法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料,并采用流变学方法对所制备的共混体系的粘弹特性进行了深入研究.结果表明,PPC/PBS为典型的热力学不相容体系,PBS的加入提高了PPC的加工性能;当PBS的质量分数约为40%~50%时,体系发生相反转,这与Paul模型对相反转点预测的结果一致;在相分离区,动态模量偏离了经典的低频末端标度规则,Han图表现出不同于均相体系的特征,引起时温叠加原理失效;与Gramspacher-Meissner模型相比,Palierne模型可以较好地描述PPC/PBS体系的线性粘弹行为.

关键词: 聚碳酸亚丙酯 , 聚丁二酸丁二醇酯 , 相反转 , 粘弹特性

扩链剂ADR4370S对聚对苯二甲酸丁二醇酯的动态流变行为及力学性能的影响

王小君 , 陈庆华 , 梁聪立 , 曹长林 , 夏新曙 , 钱庆荣 , 黄宝铨 , 肖荔人

高分子材料科学与工程

以ADR4370S为扩链剂,通过双螺杆挤出机熔融制备扩链改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),采用旋转流变仪、电子万能拉伸试验机和摆锤冲击试验机等测试分析手段,研究扩链改性体系的动态流变行为和力学性能.实验结果表明,随着ADR4370S含量的增加,体系的储能模量、损耗模量、复数黏度和松弛时间均提高;Han图说明ADR4370S的加入有利于提高熔体的强度;当ADR4370S含量为1.25%,体系出现了溶胶凝胶转化,并最终呈现"类凝胶"行为;Cole-Cole图显示了PBT支化结构的形成,并且vGP图进一步预测PBT扩链支化产物具有梳型的拓扑结构;静态力学性能分析表明ADR4370S有利于提高扩链体系的缺口冲击强度,在PA1.5体系中缺口冲击强度从6.08 kJ/m2提高到10.46 kJ/m2,相对纯PBT提高72.18%,但体系的拉伸强度因结晶度的减小变化不大.

关键词: 聚对苯二甲酸丁二醇酯 , 扩链剂 , 流变性能 , 力学性能

锂皂石分散状态对尼龙6纳米复合材料流变行为的影响

许恩惠 , 郭前程 , 陈磊 , 于杰 , 鲁圣军

高分子材料科学与工程

研究了有机化锂皂石的用量及分散状态对尼龙6(PA6)纳米复合材料流变行为的影响,并对不同用量锂皂石呈剥离分散机理进行了探讨.采用X射线衍射和热重分析研究发现,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进入锂皂石片层,能使其层间距增大.由动态流变结果发现,随着锂皂石用量的增加,复合材料储能模量、损耗模量和复数黏度明显提高.透射电镜、X射线衍射结果表明,锂皂石用量为5 phr时锂皂石主要以剥离形式分散在基体中,当锂皂石用量大于5 phr时,锂皂石在基体中团聚,由于无机粘土与PA6两相具有不同的松弛状态,因此共混物熔体的Cole-Cole曲线出现严重的拖尾现象.复合材料Han曲线位于对角线右侧,其粘性响应占主导地位,随着锂皂石用量的增加,其弹性响应及末端效应逐渐增强.由动态复数黏度,根据Cox-Merz原理得到了不同剪切速率下的剪切黏度,解释了不同用量下锂皂石呈剥离分散的机理.

关键词: 有机化锂皂石 , 聚酰胺6 , 分散性 , 流变性能 , Han曲线 , Cole-Cole曲线

黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险?

冯精兰 , 胡鹏抟 , 刘群 , 刘梦琳 , 孙剑辉 , 张杏杨

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.01.2014032102

在黄河中下游干流采集6个表层沉积物样品,采用Han和Banin连续提取法提取并采用ICP?MS和ICP?OES测定不同化学形态的Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn含量,在计算重金属富集因子、迁移系数、次生相和原生相分布比值的基础上,对重金属赋存形态、迁移能力、生物活性、污染状况和潜在生态风险进行了研究.结果表明,黄河中下游干流表层沉积物中重金属元素含量沿河流向先增加后降低,高含量点位出现在汜水汇入黄河后,支流的输入对黄河重金属含量具有较为明显的贡献.形态分析研究表明,Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等5种重金属残渣态在其不同形态中有绝对优势,Cd可浸取态占明显优势,Mn的残渣态与可浸取态所占比例相当.富集因子分析表明,黄河中下游表层沉积物中重金属可分为3类:Cu、Cr、Mn基本无富集,Pb、Ni、Zn轻度富集,Cd中度到极高度富集;迁移系数研究表明黄河中下游表层沉积物重金属迁移系数和生物活性顺序为Mn>Cd>Zn>Ni>Pb>Cu>Cr.次生相原生相比值法表明Cu、Cr、Ni、Zn无污染,Pb在3点位轻度污染,其它点位无污染,Mn在1、3、6点位轻度污染,其它点位无污染.综合各种评价方法, Cd是黄河中下游沉积物中污染程度最高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视.

关键词: 重金属 , 赋存形态 , 迁移能力 , 生物活性 , 生态风险 , 黄河中下游 , 沉积物

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