玄武岩纤维长度/用量/取向对天然橡胶复合材料性能的影响

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作者 李伟帅 周博文 +1 位作者 汪传生 张德伟 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期215-220,共6页

以玄武岩纤维(BF)作为增强材料,制备了BF/天然橡胶(NR)复合材料,探究了BF的长度、用量和取向对复合材料性能的影响。实验结果表明,与未添加BF的NR材料相比,添加BF的BF/NR复合材料的综合性能得到明显提升。其中,BF长度为3mm、用量为3份... 以玄武岩纤维(BF)作为增强材料,制备了BF/天然橡胶(NR)复合材料,探究了BF的长度、用量和取向对复合材料性能的影响。实验结果表明,与未添加BF的NR材料相比,添加BF的BF/NR复合材料的综合性能得到明显提升。其中,BF长度为3mm、用量为3份且采用径向取向时,其100%定伸应力提升了18%,300%定伸应力提升了15%,DIN磨耗量降低了17%;且综合性能相较于BF其他长度、用量、取向的综合性能最优,拉伸强度最高,Pyane效应最弱,储能模量下降幅度最少,损耗因子峰值相对较小。SEM测试结果表明,采用径向取向的BF/NR复合材料,BF在NR基体中取向程度较高,排列较为一致。 展开更多

关键词 复合材料 玄武岩纤维 天然橡胶 纤维取向 物理机械性能

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改性及取向玄武岩纤维增强烟片胶复合材料的制备及性能

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作者 周博文 李伟帅 +4 位作者 张泽明 党东营 黄存盛 张德伟 汪传生 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期19-29,共11页

用锆酸酯对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,并对烟片胶(RSS)基体内的BF进行取向,研究了不同长度、添加份数和取向方式对BF/RSS复合材料性能的影响。结果表明,与未添加BF及添加BF未取向的BF/RSS复合材料相比较,BF取向的BF/RSS复合材料的综... 用锆酸酯对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,并对烟片胶(RSS)基体内的BF进行取向,研究了不同长度、添加份数和取向方式对BF/RSS复合材料性能的影响。结果表明,与未添加BF及添加BF未取向的BF/RSS复合材料相比较,BF取向的BF/RSS复合材料的综合性能得到了明显提升。其中,长度为3 mm、添加份数为5 phr并经径向取向的BF/RSS复合材料相较于其它长度、份数及取向方式的综合性能最好,300%定伸应力增加了22.8%,撕裂强度提高了25%,且Payne效应较弱,损耗因子峰值小,扫描电镜分析表明BF在RSS基体中的分散性较好。BF长度为6 mm、添加份数为5 phr并经过径向取向制得的复合材料,在胶轮转速720 r/min、冲击速度120 c/min条件下,耐切割性能最优提高了34%。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 烟片胶 改性 锆酸酯 短纤维复合材料

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油酸钾浓度及玄武岩纤维取向对天然橡胶/玄武岩纤维复合材料性能的影响

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作者 任建彬 周博文 +2 位作者 李伟帅 张德伟 汪传生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期40-49,共10页

通过油酸钾溶液对玄武岩纤维进行表面改性处理,研究了不同浓度的油酸钾溶液对玄武岩纤维表面处理及玄武岩纤维取向对天然橡胶(NR)/玄武岩纤维(BF)复合材料综合性能的影响。结果表明,随着油酸浓度的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度及... 通过油酸钾溶液对玄武岩纤维进行表面改性处理,研究了不同浓度的油酸钾溶液对玄武岩纤维表面处理及玄武岩纤维取向对天然橡胶(NR)/玄武岩纤维(BF)复合材料综合性能的影响。结果表明,随着油酸浓度的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度及断裂伸长率均表现为先增大后减小,且在油酸钾溶液的质量分数为7%时取得最大值,拉伸强度提高了15.6%,撕裂强度提高了12.1%;BF经定向排列后,复合材料的Payne效应减弱,采用径向取向制备的复合材料,其拉伸强度提高了2.3%,断裂伸长率降低了17.8%,但磨耗增加了8.3%。扫描电镜缝隙表明,7%浓度的油酸钾可以均匀地包覆在BF表面,纤维在橡胶中分散性较好。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 油酸钾 复合材料 纤维取向 天然橡胶

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混炼参数对短纤维-橡胶复合材料性能的影响 被引量：9

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作者 汪传生 张德伟 边慧光 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1448-1452,共5页

混炼参数是短纤维-橡胶复合材料制备过程中重要的工艺参数,直接影响着短纤维的补强性能。通过实验对比分析了填充系数、上顶栓压力、冷却水温度、转子转速和短纤维添加份数5个混炼参数对短纤维-橡胶复合材料混炼过程和硫化胶物理机械性... 混炼参数是短纤维-橡胶复合材料制备过程中重要的工艺参数,直接影响着短纤维的补强性能。通过实验对比分析了填充系数、上顶栓压力、冷却水温度、转子转速和短纤维添加份数5个混炼参数对短纤维-橡胶复合材料混炼过程和硫化胶物理机械性能的影响。结果表明随着填充系数、上顶栓压力等参数的增加,混炼过程中消耗的最大功率、单位能耗等不断增加,而硫化胶的物理机械性能则有最佳值。当填充系数为0.6,上顶栓压力为0.6MPa,冷却水温度为40℃,转子转速为70r/min,短纤维添加份数为3份时,短纤维-橡胶复合材料的物理机械性能最佳。 展开更多

关键词 橡胶 聚酯短纤维 复合材料 混炼参数

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基于锆酸酯表面处理的BF/NR复合材料性能研究 被引量：1

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作者 张德伟 王景 +1 位作者 任建彬 汪传生 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期163-167,共5页

采用锆酸酯对玄武岩纤维进行表面处理,研究了不同浓度的锆酸酯溶液对玄武岩纤维(BF)/天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与未进行BF表面处理的BF/NR复合材料相比,进行BF表面处理后的BF/NR复合材料的综合性能得到了明显提升,其中... 采用锆酸酯对玄武岩纤维进行表面处理,研究了不同浓度的锆酸酯溶液对玄武岩纤维(BF)/天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与未进行BF表面处理的BF/NR复合材料相比,进行BF表面处理后的BF/NR复合材料的综合性能得到了明显提升,其中,10%锆酸酯溶液处理后的BF,其BF/NR复合材料相较于其他浓度综合性能最优,其拉伸强度提高了13.8%,Pyane效应最弱,损耗因子tanδ峰值最小,通过BF的能谱图可以看出锆酸酯接枝到BF表面;扫描电镜结果显示,10%锆酸酯溶液对纤维的包覆效果最好。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 天然橡胶 复合材料 表面处理 锆酸酯

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电火花加工铝花纹块工艺技术的应用

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作者 胡海明 傅相诚 徐文志 《电加工与模具》 2017年第A01期60-61,共2页

铝花纹块的硫化膨胀量是决定合模后的花纹圈圆度和轮胎是否存在胶边的关键尺寸。通过将膨胀量值均匀分配于各花纹块之间的工艺,使电火花加工花筋连接无错台,花纹块加工质量好。

关键词 铝花纹块 膨胀间隙 电火花加工

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一种5R+异形3RPS的混联上肢康复机构研究

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作者 梁辉 王辉 +1 位作者 高云涛 汪传生 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期286-290,共5页

为解决现有上肢康复外骨骼结构复杂以及腕部康复效果不佳的问题,提出了一种5R+异形3-RPS的混联上肢康复外骨骼机构,可以实现7个自由度的上肢康复训练。建立康复外骨骼的整体运动学模型,将串联部分与并联部分结合,计算串联部分的位姿转... 为解决现有上肢康复外骨骼结构复杂以及腕部康复效果不佳的问题,提出了一种5R+异形3-RPS的混联上肢康复外骨骼机构,可以实现7个自由度的上肢康复训练。建立康复外骨骼的整体运动学模型,将串联部分与并联部分结合,计算串联部分的位姿转换、腕部并联机构的位姿变换矩阵及整体机构的运动学反解。使用ADAMS软件对该康复机构进行运动学仿真分析,通过末端质心的位移、速度和加速度曲线的分析,证明了机构可以按照康复轨迹正确进行并且过渡安全稳定。通过10次重复实物模型试验,验证腕部所能达到的角度范围及运行的平稳性。腕部装置实际的活动角度范围可达到理想状态的(73~82)%,运行符合预期运动轨迹,验证了理论推导和结构设计的正确性和合理性。 展开更多

关键词 上肢康复 运动学 仿真 腕部装置

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La或N掺杂SiC纳米线的制备、场发射性能及第一性原理计算 被引量：4

8

作者 李镇江 马凤麟 +2 位作者 张猛 宋冠英 孟阿兰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1191-1198,共8页

采用化学气相沉积法和气相掺杂法,分别制备了La或N掺杂的Si C纳米线.利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能量色散谱(EDS)分析和X射线衍射(XRD)等测试手... 采用化学气相沉积法和气相掺杂法,分别制备了La或N掺杂的Si C纳米线.利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能量色散谱(EDS)分析和X射线衍射(XRD)等测试手段对两种产物的微观形貌、元素组成和物相结构进行了系统表征.以合成产物作为阴极,对其场发射性能进行测试,结果表明:Si C纳米线的开启电场值和阈值电场值由未掺杂的2.3、6.6 V*μm-1分别降低为1.2、5.2 V*μm-1(La掺杂)和0.9、0.4 V*μm-1(N掺杂).采用Material Studio软件中的Castep模块建立(3×3×2)晶格结构模型,对未掺杂、La或N掺杂Si C的能带结构和态密度进行计算,结果显示:La或N掺杂后,在费米能级附近产生了新的La 5d或N 2p掺杂能级,导致禁带宽度(带隙)变窄,使得价带电子更容易跨越禁带进入导带,从而改善Si C纳米线的场发射性能. 展开更多

关键词 场发射性能 LA掺杂 N掺杂 SIC纳米线 第一性原理

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纵向多孔及实心ZnO微纳米棒的制备、表征及其光催化性能研究 被引量：2

9

作者 李镇江 张运搏 +2 位作者 孟阿兰 邢静 胡居秀 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第22期16-19,25,共5页

以硝酸锌和六次甲基四胺为原料,水为溶剂,采用低温水热法制备出具有优异光催化性能的六方纤锌矿结构ZnO微纳米棒,并研究了合成过程中磁力搅拌及原料溶液浓度对制备产物形貌及光催化性能的影响,建立了其光催化降解甲基橙的动力学方程。... 以硝酸锌和六次甲基四胺为原料,水为溶剂,采用低温水热法制备出具有优异光催化性能的六方纤锌矿结构ZnO微纳米棒,并研究了合成过程中磁力搅拌及原料溶液浓度对制备产物形貌及光催化性能的影响,建立了其光催化降解甲基橙的动力学方程。结果表明,搅拌条件下制备的产物为纵向多孔的棒状ZnO,无搅拌条件下制备的产物为实心ZnO纳米棒.优选出的硝酸锌和六次甲基四胺浓度均为0.025mol/L。相比于实心ZnO纳米棒,纵向多孔的棒状ZnO具有更优异的光催化性能,在紫外光照射20min后,对甲基橙的降解率达到100%。通过动力学模型拟合发现,纵向多孔的棒状ZnO具有更大的催化速率常数(0.2942 min^(-1)),是实心ZnO纳米棒催化速率常数(0.1306min^(-1))的2.25倍。 展开更多

关键词 ZnO微纳米棒 纵向多孔 低温水热法 光催化性能

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底座滑板结构对花纹块温度分布的影响 被引量：7

10

作者 胡海明 赵昕 《电加工与模具》 2014年第A01期47-49,共3页

轮胎模具型腔温度分布的均匀性对硫化轮胎质量非常重要,模具结构设计上的差异会使花纹块的温度分布出现较大的温差,这种温差将导致硫化轮胎的胎面质量不均匀,从而影响轮胎性能。利用ADINA有限元软件,针对全钢轮胎模具底座滑板结构,对花... 轮胎模具型腔温度分布的均匀性对硫化轮胎质量非常重要,模具结构设计上的差异会使花纹块的温度分布出现较大的温差,这种温差将导致硫化轮胎的胎面质量不均匀,从而影响轮胎性能。利用ADINA有限元软件,针对全钢轮胎模具底座滑板结构,对花纹块温度分布进行了模拟分析,结果表明:底座滑板结构的变化,对12.00R20规格的轮胎模具结构影响较大。 展开更多

关键词 滑板结构 花纹块 温度分布

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粉体喂料3D打印机挤出螺杆的模态分析及其优化设计 被引量：14

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作者 汪传生 王虎子 +2 位作者 晁宇琦 蔡宁 张伟 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期47-50,共4页

采用Solid Works绘制出挤出螺杆模型,并导入到ANSYS中,进行网格划分。根据螺杆实际受力情况,施加载荷和约束进行模态分析;由分析得出螺杆各阶振型的固有频率,分析了系统的振动;再根据振动情况对螺杆进行了优化设计,再次进行了模态分析... 采用Solid Works绘制出挤出螺杆模型,并导入到ANSYS中,进行网格划分。根据螺杆实际受力情况,施加载荷和约束进行模态分析;由分析得出螺杆各阶振型的固有频率,分析了系统的振动;再根据振动情况对螺杆进行了优化设计,再次进行了模态分析得出优化后挤出螺杆各阶振型的固有频率。通过对比观察优化前后挤出螺杆打印出的制品,依据所成型制品的表面质量来验证优化后螺杆的可靠性,同时为实际生产中降低粉体喂料3D打印机输送装置部分的振动、噪声以及为获得精度较高的成型制品提供了解决方案。 展开更多

关键词 挤出螺杆 ANSYS 模态分析 优化设计

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粉体喂料3D打印机喷头装置的温度分析及优化设计 被引量：9

12

作者 汪传生 王虎子 +3 位作者 蔡宁 晁宇琦 李绍明 胡纪全 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期98-102,共5页

采用三维(3D)软件SolidWorks绘制了喷头装置的模型,并导入到有限元分析软件Ansys的热力学分析模块中设定喷头装置的热边界,得到了喷头装置的温度分布;为缩小喷嘴装置的温度和熔体温度的温差,在喷嘴处增加了一个环形的加热电阻,同时对喷... 采用三维(3D)软件SolidWorks绘制了喷头装置的模型,并导入到有限元分析软件Ansys的热力学分析模块中设定喷头装置的热边界,得到了喷头装置的温度分布;为缩小喷嘴装置的温度和熔体温度的温差,在喷嘴处增加了一个环形的加热电阻,同时对喷嘴装置的结构进行了优化设计,并进行了实验验证。结果表明,实验验证了有限元分析软件Ansys的可靠性,且优化后的喷嘴装置具有更好的实用性。 展开更多

关键词 SolidWorks三维软件 ANSYS软件 喷头装置 优化设计

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PLA/金属粉末混合物对3D打印成型制品的影响 被引量：6

13

作者 边慧光 晁宇琦 +2 位作者 胡纪全 蔡宁 王虎子 《中国塑料》 CSCD 北大核心 2017年第10期78-82,共5页

通过粉体喂料三维(3D)打印机研究了纯聚乳酸(PLA)材料在3D打印过程中打印温度以及填充密度对成型制品的影响;然后在PLA中加入不同比例的金属粉末并制备出混合物料颗粒,通过粉体喂料3D打印机打印成型试样制品,并进行力学性能测试。结果表... 通过粉体喂料三维(3D)打印机研究了纯聚乳酸(PLA)材料在3D打印过程中打印温度以及填充密度对成型制品的影响;然后在PLA中加入不同比例的金属粉末并制备出混合物料颗粒,通过粉体喂料3D打印机打印成型试样制品,并进行力学性能测试。结果表明,金属粉末含量的增加会导致复合材料拉伸强度的降低;此外,金属粉末含量增加,复合材料的热导率会随之升高,而膨胀系数降低。 展开更多

关键词 三维打印 聚乳酸 金属粉末 黏度 填充密度 力学性能

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二级拉伸熔体静电纺丝数值模拟

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作者 边慧光 江瑞 +3 位作者 张伟 蔡宁 晁宇琦 井浩 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期57-61,共5页

根据熔体静电纺丝的拉伸机理,采用有限元分析软件COMSOL对静电纺丝电场分布进行模拟仿真,并通过实验验证了结果的可靠性。在COMSOL软件中对模型进行网格划分,根据实验数据进行模拟,最后进行试验验证,得出二级拉伸的纺丝效果更好,与模拟... 根据熔体静电纺丝的拉伸机理,采用有限元分析软件COMSOL对静电纺丝电场分布进行模拟仿真,并通过实验验证了结果的可靠性。在COMSOL软件中对模型进行网格划分,根据实验数据进行模拟,最后进行试验验证,得出二级拉伸的纺丝效果更好,与模拟分析结果相一致。 展开更多

关键词 熔体静电纺丝 二级拉伸 COMSOL软件 电场 有限元分析

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