一、柔性可膨胀式橡胶制品的研制(论文文献综述)
胡娟,李文强,张晓莲,张爱霞,陈莉,曾向宏[1](2021)在《2020年国内有机硅进展》文中研究表明根据公开发表的文献和资料,综述了我国有机硅行业在2020年的发展概况(包括有机硅甲基单体的产能与产量、初级形状聚硅氧烷的进出口情况、有机硅上市企业的营收情况、新增项目投资情况、标准及政策制订情况)与有机硅产品的研发概况(包括企业研发投入、企业自研项目及国内有机硅的研发重点)。
秦红梅[2](2020)在《石墨烯/白炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能》文中研究说明以天然橡胶(NR)为基体,白炭黑(SiO2)为填料,再结合各类橡胶加工常用的助剂,所制备得到的“绿色轮胎”具有优异的抗湿滑性能、机械性能、耐磨性能,滚动阻力低,能大大降低轮胎在行进过程中的油耗。由于SiO2和NR均是电和热的不良导体,轮胎在行进过程中因大量生热加速了橡胶的老化,大大缩短了使用寿命。另外,轮胎表面与地面摩擦产生的静电容易导致火花和放电现象,对轮胎的行驶带来了安全隐患。石墨烯因其优异的力学性能、导电性、导热性、光学特性、阻隔性能等优点,被广泛应用于制备复合材料。因此,本文采用了环保高效的方法制备了石墨烯纳米片(GNs),将GNs与改性SiO2并用,研究了GNs用量对GNs/SiO2/NRs三元复合材料导热、抗静电、力学等性能的影响。主要研究内容及结果如下:(1)采用不同种类的偶联剂(KH550、KH570、KH580、NXT)对SiO2湿法改性,通过机械共混制备了SiO2/NR复合材料,探讨了不同结构的偶联剂对SiO2填充NR性能的影响。通过对改性前后的SiO2结构进行表征,并对SiO2/NR复合材料的硫化特性参数、流变行为、力学性能、耐溶剂性能等方面进行探讨,得出如下结论。这几种偶联剂均能降低SiO2的表面能,与SiO2表面的羟基发生脱水缩合,使其由亲水性转变成疏水性,提高了填料与基体之间的相容性。与未改性SiO2/NR复合材料相比,改性SiO2/NR复合材料的力学强度、耐溶剂性能、耐切割性能得到了提高,填料分散得更均匀。NXT因其结构中的长碳链结构,与NR相容性良好,巯基参与了硫化过程中三维交联网络的形成,因此,与其他几种偶联剂相比,NXT-SiO2/NR复合材料各项性能更佳。(2)以可膨石墨(EG)为原料,通过高温膨胀1min,得到长径比较高的石墨蠕虫(GW),大大降低了剥离过程的能量需求。通过O3对GW进行边缘氧化,通过改变氧化时间来控制GW表面的含氧官能团含量,得到含氧量不同的氧化石墨蠕虫(GWO)。选取含氧量适中的GWO分散在乙醇溶液中,在胶体磨机中研磨3h,得到石墨烯纳米片(GNs)浆料,通过旋转蒸发仪使溶剂挥发,得到GNs粉体。将GNs均匀分散在NR胶乳中,经絮凝、干燥等步骤制备GNs/NR浓缩母粒,最后以机械共混法制备GNs含量分别为0、0.2wt%、0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%的GNs/NR复合材料。通过XPS、XRD、TEM、SEM对GNs进行表征,结果表明EG成功转变成了GNs。对复合材料的导热系数、电导率、力学性能、动态力学性能进行了测试,发现随着GNs在复合材料中用量的增加,以上性能呈现有规律的变化。其中,与纯NR相比,2.0wt%GNs/NR复合材料的导热系数增加了50%,电导率提升了5个数量级。(3)选择对SiO2改性效果较好的偶联剂NXT对SiO2进行改性,以EG为原料通过边缘氧化和机械剥离等工艺制备了GNs,通过胶乳共混制备了20wt%GNs/NR浓缩母粒,最后采用简单的机械共混法制备了GNs/SiO2/NR复合材料,探讨了GNs与SiO2并用对NR性能的影响。对三元复合材料的硫化特性、加工性能、力学性能、导热性能、抗静电性能、动态力学性能、热稳定性能等进行了研究。结果表明,GNs与SiO2并用有助于改善彼此在NR基体中的分散性,随着GNs含量的增加,三元复合材料的力学性能得到适当提升,加工性能也得到了改善。与SiO2/NR复合材料相比,2wt%GNs/SiO2/NR复合材料的面内导热率提高38.1%,面间导热率提高了36.21%,电导率达到4.2×10-8S/m,达到了可以作为抗静电材料的要求。
林品杰[3](2020)在《管廊变形缝橡胶止水带变形性能优化及结构形式创新研究》文中提出近年来,为了解决地下管道更新扩容问题、提升地下空间的开发利用率,我国加大对城市地下综合管廊建设的力度。对于城市地下综合管廊工程,防渗漏问题是最主要的问题之一,其变形缝处往往为渗漏的薄弱点。在管廊变形缝中,常用的防渗止水措施是采用中埋式橡胶止水带,但是国内对橡胶止水带所能适应变形能力的研究尚不充分。本文通过ABAQUS有限元软件的非线性模拟分析,研究管廊变形缝常见橡胶止水带在上下错位、左右拉伸、左右压缩三种变形工况下的应力水平和变形能力,并通过对伸缩环的中孔尺寸进行优化分析,提出中孔尺寸的优化建议;通过优化调整伸缩环截面形状和局部扩大变形缝宽度,探究对止水带变形能力的改善效果;针对管廊变形缝施工质量的问题,结合预制装配式技术,提出刚性拼接、“柔性”预制件的管廊变形缝创新结构形式。研究结果表明,常见管廊变形缝橡胶止水带能够适应变形缝两侧上下错位21mm、或左右拉伸11mm、或左右压缩13mm以内的变形,通过优化伸缩环的中孔尺寸能够一定程度改善止水带变形能力。通过优化调整伸缩环截面形状为椭圆形和局部扩大变形缝宽度,可分别使止水带适应管廊变形缝两侧拉伸变形的能力和不均匀沉降变形的能力得到较大提升。结合分析成果对工程应用中止水带的变形适应性问题给出了建议。
汪聪颖[4](2020)在《膨胀耐火硅橡胶的成炭强化研究》文中研究说明目前船用电缆通舱的套管式密封装置中所用的防火密封胶和热膨胀橡胶套管的阻燃体系均采用可膨胀石墨(EG)和无机阻燃剂复配的方式,在遭遇火焰燃烧时,形成的膨胀炭层疏松多孔,阻燃隔热性能优异,能通过船舶应用所需的A60级耐火测试,但是炭层的力学强度差,易于坍塌,难于应用到船用塑料通舱管路的封堵中,且EG的黑色外观也限制了它的应用。包含可瓷化成分的硅橡胶受热能形成坚硬密实的炭层,持久抵抗火焰的烧蚀,但密实结构在隔绝热量传播上有待增强。因而硅橡胶炭层如能兼顾膨胀炭层的多孔隔热和瓷化炭层的坚固耐久,对提高硅橡胶的耐火具有极大的意义。本文首先将高温可熔融,可熔融发泡,可分解硬质骨架等成炭材料,如一水合硅酸钠、BF550、Al(OH)3等和膨胀阻燃剂NH2-C复配,分析不同成炭材料对硅橡胶力学性能、阻燃耐火性能、炭层压缩强度等的影响,探讨了炭层的微观结构对于强度,耐火隔热影响规律。对于能优化硅橡胶炭层结构的材料,通过正交试验探讨和分析用量,组分间的相互作用对炭层结构和性能的影响。采用低播焰测试探究炭层增强硅橡胶火焰传播性能。将炭层增强硅橡胶和防火带组合密封PP、PE,PVC、环氧等塑料通舱管,以及通舱防火门,按实际应用的构型与尺寸制成构件,测试其耐火性能。研究结果表明:(1)单纯含有膨胀阻燃剂NH2-C的硅橡胶,阻燃性能优越,氧指数可达44.5,但炭层发生熔融膨胀形变,内部多孔结构极其不均匀,压缩强度仅有0.03MPa。与NH2-C复配使用的成炭材料中,以一水合硅酸钠为成炭材料的硅橡胶耐火性能优异,燃烧后体积明显膨胀,残炭压缩强度为0.57MPa,但深层固化速率快,储存中结晶水易与酮肟基反应,储存保质期短;以BF550为成炭材料的硅橡胶阻燃耐火性稍差,但其极大地提升了硅橡胶炭层结构的坚固程度,压缩强度高达9.88MPa,炭层明显收缩,孔洞尺寸小,分布均匀。Al(OH)3为成炭材料的硅橡胶阻燃性能好,氧指数45,炭层有一定膨胀度,压缩强度可达1.08MPa。相对而言,EG的片层结构对硅橡胶力学性能强度损害大,且燃烧后形成的松散炭层基本没有力学性能。因此,BF550和Al(OH)3作为膨胀炭层的增强材料具有积极作用。(2)以BF550、Al(OH)3和NH2-C作为三个因素,设计三因素三水平正交试验。极差分析可知Al(OH)3、NH2-C、BF550分别对硅橡胶的力学性能、阻燃性能和耐火性能、煅烧前后的体积变化及炭层压缩强度影响最大。权重分析给出硅橡胶的最优配比为Al(OH)318%,BF550 18%,NH2-C 25%,在该配比下的硅橡胶材料力学性能良好,拉伸强度、粘结强度、断裂伸长率分别为1.63MPa、1.75MPa、240%。氧指数45,阻燃性好,不易引燃。炭层的多孔结构分布均匀,强度增加明显,压缩强度达4.67MPa,8mm厚的样品在1200oC碳氢火焰的灼烧下,背面温升180oC的耐火时间达18min。(3)炭层物相分析显示,有晶态及无定型Si O2的存在,晶态Si O2源于无定型Si O2溶于BF550熔融液相中,再经冷却析出形成。Al PO4、Ca5(PO4)3(OH)衍射峰说明,高温下膨胀阻燃剂中磷酸基团与Al(OH)3、Ca CO3的分解产物相互作用,形成新的晶体结构和熔融的BF550作为多孔炭层的骨架,极大提高了炭层的强度。(4)低播焰测试显示,炭层增强硅橡胶在碳氢火焰与热辐射场的双重作用下,火焰蔓延距离?370mm,持续时间?800s,热释放总量?0.7MJ,无燃烧滴落物,符合SOLAS公约第Ⅱ-2章的要求,具有低播焰性。(5)炭层增强硅橡胶封堵GRP/GRE玻璃钢管和管径Φ90、Φ160的PP、PE、PVC通舱塑料管的耐火测试结果表明,60min内,背火面任一感温点的最大温升<180°C,平均温升<140°C,达到船舶通舱耐火密封的A60级。炭层增强硅橡胶应用于通舱防火门密封,耐火测试显示,构件符合2010 FTP规则中关于背火面温升的要求,通过A60级耐火测试。
宋九强[5](2020)在《纤维增强可陶瓷化硅橡胶复合材料制备及性能研究》文中指出随着科技的发展,航天飞行器飞行速度明显加快,飞行距离和时间更长。对于高马赫数、长时间飞行的航天飞行器,热防护材料在整个飞行器性能的提升方面显得尤为重要。近年来,可陶瓷化硅橡胶复合材凭借着独特的优点被广泛用于航天飞行器发动机的热防护领域。本课题主要研究和制备了一种纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料,并对该复合材料的物理性能、硫化特性、抗烧蚀性等进行了分析与讨论,研究了在高温下的热分解反应与陶瓷化反应机理;通过添加不同的纤维,研究了纤维种类、含量对陶瓷化效果、力学特性和结构整体性以及陶瓷化过程中的微观结构演变的影响;此外,通过发泡的技术方式在可陶瓷化复合材料中引入低密度组份,降低复合材料的导热系数,制备了防隔热一体化热防护复合材。首先,采用石墨和ZrSi2作为成瓷填料,制备了具有不同ZrSi2含量的可陶瓷化硅橡胶(ZrSi2/MVSR)复合材料。ZrSi2粉体颗粒与硅橡胶之间属于物理混合,ZrSi2的添加提高了ZrSi2/MVSR复合材料密度,由1.28 g/cm3增加到1.51 g/cm3。随着ZrSi2添加量的增加,ZrSi2/MVSR复合材料拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减低,永久变形增大,在最佳添加量30 phr时,拉伸强度是5.08 MPa,断裂伸长率为364.3%,永久变形为5.24%。ZrSi2的添加使ZrSi2/MVSR复合材料的导热系数由0.553 W/(m·K)增加到0.694 W/(m·K),此外复合材料的导热系数随温度的升高而降低。ZrSi2的添加提高了ZrSi2/MVSR复合材料的玻璃化转变温度,降低了低温柔性。热分析结果表明ZrSi2的添加对复合材料在氮气中的初始分解温度有所提高,由473.5℃提高到490.2℃,对分解峰值温度影响较小,此外对空气中的热稳定性影响很小。ZrSi2降低了复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率,当添加量为30 phr时,ZrSi2/MVSR复合材料的线烧蚀率是0.055 mm/s,质量烧蚀率是0.054 g/s,相比于未添加ZrSi2的复合材料分别降低了56.7%和37.2%。第二,通过ZrSi2/MVSR复合材料热分解反应过程和陶瓷化反应机制的分析,热分解温度随着升温速率的升高而增加,但是最终的热分解产物残留率没有发生改变,并根据不同热分解速率下峰值分解温度的不同得到ZrSi2/MVSR复合材料的热分解反应动力学方程。在热分解过程中,主要发生了硅橡胶的热裂解,分子链发生了断裂和重排,生成了大量的烷烃类物质和低聚硅氧烷。在陶瓷化转变中发生了十分复杂的热化学反应,在有氧条件下,复合材料各组份均发生了氧化反应,并且在贫氧区生成的陶瓷产物也最终被氧化,最后形成了含Zr-Si-O-C的复相陶瓷产物。在烧蚀产物微观结构中,陶瓷化产生的保护层较为致密,对外界热流和氧化性气氛有很好的阻隔作用,并提高了复合材料的抗冲刷性能。此外,ZrSi2/MVSR复合材料在烧蚀过程中由烧蚀表面向内形成了陶瓷层、热解层、原始层的多层烧蚀结构,各层之间没有明显的界面,随着温度的变化逐渐转变。第三,采用芳纶浆粕(AF)、短切碳纤维(CF)、短切氧化锆纤维(Zr F)和短切高硅氧纤维(Si F)作为增强材料制备了含纤维的ZrSi2/MVSR复合材料。AF对ZrSi2/MVSR复合材料的硬度影响较大,添加10 phr之后,复合材料的硬度由70.5增加到85。AF的添加降低了ZrSi2/MVSR复合材料的拉伸性能,但随着含量的增加,拉伸强度先变大后减小,断裂伸长率和永久变形一直降低,添加量为8 phr时拉伸强度最大为4.68 MPa,此时断裂伸长率和永久变形分别为90.2%、3.7%。四种等含量纤维中AF填充复合材料拉伸强度较大,断裂伸长率最小,而CF填充复合材料永久变形最小。短纤维的加入提高了ZrSi2/MVSR复合材料的导热系数,其中添加8 phr CF的ZrSi2/MVSR复合材料导热系数最大,为0.81 W/(m.K),添加芳纶浆粕的复合材料导热系数最小,为0.68 W/(m.K)。AF的加入降低了ZrSi2/MVSR复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率,并且在四种纤维中AF对复合材料抗烧蚀性的改善最好。添加8 phr AF后,线烧蚀率是0.035 mm/s,质量烧蚀率是0.036 g/s,分别降低了36.3%和33.3%。微观结构显示AF在烧蚀产物中缠结穿插,对复合材料的抗冲刷性能有较大的提高。第四,通过对石英纤维布(QC)、碳纤维布(CC)和高硅氧纤维布(HSi C)对AF/ZrSi2/MVSR复合材料力学性能、抗烧蚀性及微观结构演变的研究,发现QC的增强效果较好,复合材料的拉伸强度为5.63 MPa,提高了约20.3%,断裂伸长率为27.8%,永久变形为2.12%。CC对AF/ZrSi2/MVSR复合材料导热系数的增加影响较大,为0.737 W/(m.K)。QC可有效降低复合材料的烧蚀率,线烧蚀率是0.012mm/s,质量烧蚀率是0.022 g/s,相比于复合材料SRA4降低了65.7%和38.9%。而加入CC和HSi C后,复合材料的线烧蚀率分别为0.015 mm/s和0.027 mm/s,质量烧蚀率分别为0.022 g/s和0.031 g/s。微观结构表明,石英纤维布所形成的烧蚀结构更致密,对热量和氧气的侵蚀屏蔽作用更好,纤维布与AF在复合材料烧蚀过程中分别起着网络化增强和弥散增强的作用,两者的结合大幅提高了复合材料的抗烧蚀、抗气流冲刷性能。复合材料高温热解产物弯曲强度表明QC对热解产物弯曲强度的提高更明显,达到了14.38 MPa,而CC和HSi C降低了热解产物的弯曲强度,分别为9.01 MPa和12.62 MPa。最后,采用可膨胀微球发泡的方法制备了纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料(AFF/ZrSi2/Frits/MVSR),Frits的添加降低了AF/ZrSi2/MVSR复合材料的热稳定性,热分解残留物质量增加,并且提高了不同温度下热解残留物的弯曲强度,并形成了具有一定机械强度的自支撑陶瓷结构。可膨胀微球的添加大幅降低了AFF/ZrSi2/Frits/MVSR复合材料的密度与硬度。经分析,可膨胀微球的最佳用量为6 phr,此时自由发泡的复合材料密度为0.521 g/cm3,受限发泡的复合材料导热系数为0.328 W/(m.K),压缩模量为1.26 MPa。从微观结构中得到可膨胀微球在复合材料中尺寸分布不均匀,直径约50-80μm,球壳与硅橡胶的基体存在明显的界面,微球在发泡过程中的膨胀受到复合材料体系较大的限制。可膨胀微球的添加提高了AFF/ZrSi2/Frits/MVSR复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率,当最佳添加量为6phr时,复合材料的线烧蚀率是0.031 mm/s,质量烧蚀率是0.043 g/s。从低密度AFF/ZrSi2/Frits/MVSR复合材料烧蚀产物的微观结构中可以看出烧蚀表面存在较多的烧蚀凹坑,凹坑周围形成了比较致密的陶瓷保护结构,Frits在烧蚀过程中的熔融为陶瓷化反应提供较好的液相环境,提高了烧蚀产物的机械强度和致密性,改善了复合材料的抗冲刷性能。
潘娇静[6](2020)在《高压缩回弹性能橡胶密封复合材料清洁高效生产技术研究》文中进行了进一步梳理目前,一些西方发达国家已成功开发湿法连续化高效生产高性能无石棉橡胶密封复合材料技术,但国内对利用此法制备还处于探索阶段,材料压缩回弹性能并不理想。本文通过研究良好助留助滤体系保证橡胶密封复合材料顺利抄制成型前提下,从纤维、填料以及硫化工艺三方面进行研究,提高产品压缩回弹性能。研究结果如下:首先,研究橡胶密封复合材料混合浆料助留助滤体系,将硫酸铝和CPAM/膨润土两种助留助滤体系结合使用,硫酸铝用量为6%、CPAM为0.12%,膨润土为0.4%,此时滤液澄清,pH值为7.37,打浆度为13.5°SR,留着率为95.8%,助留助滤效果最佳。其次,研究纤维组分对橡胶密封复合材料性能的影响。聚丙烯腈纤维为高度原纤化结构,细小纤维含量高,纤维长度、宽度范围广,添加量为20%时,密封材料压缩率为9.52%,回弹率为28.0%,拉伸强度达21.27 MPa。对聚丙烯腈纤维碱处理亲水改性,疏水基团转化为亲水基团,刻蚀纤维表面,亲水性提高,最佳改性条件为NaOH浓度6%、改性温度80℃,改性时间20 min,此时密封材料压缩率为8.93%,回弹率为35.53%,拉伸强度为23.60 MPa。碳纤维表面凹凸不平,存在沿纤维轴向排列的沟槽,经上浆剂处理,能与其他组分良好结合。碳纤维添加量为15%时,密封材料压缩率为15.48%,回弹率为36.33%,拉伸强度为24.85 MPa。玻璃纤维在密封材料中互相搭接形成三维立体网状结构,经KH-550处理后能更好与胶乳等组分黏合,添加量为15%时,密封材料压缩率为16.24%,回弹率为34.75%,拉伸强度为16.34 MPa。300℃和600℃下,三种纤维制备密封材料烧失率比较:玻璃纤维<碳纤维<改性聚丙烯腈纤维。玻璃纤维与矿物纤维配抄,玻璃纤维添加量20%,Lapinus纤维添加量5%,密封材料性能最佳,压缩率为15.73%,回弹率为36.42%,拉伸强度为18.95 MPa。最后,研究填料组分及硫化工艺对橡胶密封复合材料性能的影响。玻璃纤维粉末微观形貌为长短不一的光滑棒状结构,随目数提高,纤维长度减小,细小颗粒增多,作为填料添加最佳目数为500目,添加量为45%时,密封材料压缩率为18.60%,回弹率为47.20%,拉伸强度为7.80 MPa。柔性石墨氧化后结构无明显变化,但带有非极性基团的表面被轻微氧化,在水中分散性提高,与玻璃纤维粉末配合使用,最佳添加量为氧化柔性石墨10%、玻璃纤维粉末35%,密封材料压缩率为16.52%,回弹率为51.60%,拉伸强度为12.42 MPa。二次硫化可提高橡胶密封复合材料性能,使压缩率减小,密度、回弹率和拉伸强度上升。将填料组分为氧化柔性石墨10%、玻璃纤维粉末35%的橡胶密封复合材料经二次硫化后综合性能最佳,此时压缩率为14.66%,回弹率为56.13%,拉伸强度为13.59 MPa。
赵盟辉[7](2020)在《推进剂包覆材料的制备与性能研究》文中研究表明固体推进剂作为武器的动力源,具有较高的能量,在燃烧过程中生成大量高温、高压、高速气体,为了缓解燃烧气体产物对发动机壳体的热侵蚀作用,保证在推进剂燃烧过程中发动机壳体具备其结构完整性,就对应用于发动机壳体与推进剂药柱之间的包覆层材料提出了耐烧蚀、抗冲刷和隔热等要求。本文在传统的丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶包覆体系外,探索一种基于EVA、LDPE、EPDM的具备热收缩特性的耐烧蚀包覆材料。本文分析了实现包覆层材料耐烧蚀性能的途径,与传统高分子阻燃要求不同,推进剂包覆层材料的应用环境更加严苛,在超过3000℃的高温环境下,受到高压高速气流的热侵蚀和热冲刷,因此耐烧蚀性能的实现主要基于材料在高温下生成的炭质层,包覆层材料在高温燃气流作用下发生热解,生成物理和化学稳定的炭质层,炭质层能够延缓高温气体燃烧产物对壳体的热侵蚀作用,而阻燃填料的用途是使材料在高温条件下受热分解尽可能多的转化为不燃性的单质碳,并且在其作用下生成结构更加致密、热稳定性更佳、且具备一定强度的炭质层,从而保证该炭质层在高速气流冲刷下仍旧能够保持一定的结构完整性。本文研究了磷氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、成炭剂、芳纶纤维对包覆材料耐烧蚀性能的影响,并利用多种组分的协效作用,优化了材料的耐烧蚀性能。通过氧-乙炔烧蚀试验和热重分析试验表明,性能较好的阻燃填料为聚磷酸铵、白炭黑、钡酚醛树脂、芳纶纤维。通过正交试验确定了各组分的含量,其中添加聚磷酸铵24份,白炭黑16份,芳纶纤维6份,钡酚醛树脂16份时,包覆层材料的耐烧蚀性能最佳,其线性烧蚀率为0.086mm/s。本文还通过在一定气氛、一定温度下对硅橡胶进行热处理,制备得到杂化硅材料,该杂化硅材料属于一种有机无机杂化材料,红外光谱表明有机组分含有甲基、乙烯基等,无机组分为二氧化硅、单质碳、碳化硅,具有很好的热稳定性,热重分析测试温度到1000℃时残重达到88%。用其取代白炭黑作为硅系阻燃剂制备得到的包覆层材料,由于有机组分的存在使得其与基体材料的相容性更高,断裂延伸率得到明显的改善,由82%提高到231%;同时由于单质碳、碳化硅的存在,材料的耐烧蚀性能进一步提高,线性烧蚀率达到0.053mm/s,且烧蚀后生成的炭质层中N含量更高,炭质层孔隙率更低,孔隙尺寸更小,使得包覆层材料在高温高压气流作用下具备更好的抗热侵蚀的作用,故耐烧蚀性能更佳。
江跃[8](2019)在《缓冲减振弹性体材料的制备及性能研究》文中研究指明随着当今现代化工业的快速发展,振动和噪音会对仪器设备的寿命、仪器测试精确度以及产品质量等造成影响,因此减少振动、降低噪音是发展现代工业的一个重大课题。与此同时,随着人们生活水平的提高,对于舒适度的要求也越来越高,其中就要求鞋材、座垫等泡沫产品具有较好的缓冲性能。本论文的研究内容有:(1)振动筛减振用橡胶复合材料的制备及性能研究,这部分研究分为两个过程。首先,对市售样品进行了剖析,结果可知市售样品是由炭黑增强的、硫黄硫化的NR复合材料。其次结合市售样品的剖析结果,研究了填料的种类及用量对NR复合材料的性能影响,还研究了NR慢速硫化体系,实现了橡胶厚制品的均匀硫化。通过研究最终制备出了综合性能接近于市售样品的NR复合材料,并且将最佳性能的配方进行了橡胶减振元件的试制,通过振动筛台架试验,发现试制的减振橡胶元件基本满足振动筛设备使用要求。(2)OBC热塑性弹性体泡沫材料的制备及性能研究,这部分研究也分为两个过程。首先是国外的泡沫样品进行了剖析,结果可知,市售样品的主体材料为OBC材料,采用的是过氧化物交联体系,其泡孔约115μm,具有较好的缓冲性能。其次,结合样品剖析结果,通过配方和工艺的研究,最终制备了的综合性能较好的OBC泡沫材料,其泡孔分布均匀,密度为0.214 g/cm3,并且具有较好的弹性、舒适性及缓冲性能,有望将其应用到鞋材以及实心自行车胎上,可以防穿刺,免充气,达到车胎免维护的目的。
章羊杰[9](2019)在《高综合性能橡胶密封抄取板制备工艺及机理研究》文中研究指明我国石墨资源非常丰富,由其制备的柔性石墨作为工程材料有着广泛的应用与发展前景。柔性石墨因其优良的性能被广泛应用在密封行业,素有“密封之王”的美誉,但用柔性石墨单独压制成的柔性石墨密封板材,相互之间仅依靠机械咬合力,具有强度低、易断裂、加工成品率低等缺点,在实际应用中受到限制。因此,本文利用柔性石墨与芳纶纤维、针叶木纤维、海泡石纤维等组分制成柔性石墨复合密封材料,改善纯柔性石墨制品缺陷,提高密封材料的使用性能。研究结果表明:柔性石墨的膨胀体积随着温度增加逐渐增加,温度过高,膨胀体积有所下降,500℃时膨胀体积仅100ml/g,800℃时膨胀体积达到344ml/g,1000℃膨胀体积为407ml/g,1100℃因发生烧蚀等现象使得膨胀体积有所下降。温度增加,得率逐渐减小,当温度为1100℃时得率为73.5%,基本不再损失,当硫酸铝用量为6%时,体系打浆度最高为27.0°SR,留着率最高达到94.45%,滤水性能良好,pH值约为7.02。柔性石墨的膨胀温度对橡胶密封抄取板的拉伸强度、压缩率和回弹率有较大影响,膨胀温度为800℃时综合性能最好,此时拉伸强度为10.82MPa,压缩率为15.21%,回弹率为24.41%。选择800℃膨胀温度下制得的柔性石墨,随着柔性石墨的用量增加,橡胶密封抄取板的拉伸强度、压缩率和回弹率均有不同程度的上升,柔性石墨的用量为40%时,综合性能最好,此时拉伸强度为13.03MPa,压缩率为17.17%,回弹率为34.46%。改进Hummers法对柔性石墨进行氧化,增加其表面含氧官能团数量,改善其在水中的分散性,但对柔性石墨结构破坏较大。对柔性石墨进行最佳氧化改性,当工艺条件为:高锰酸钾与柔性石墨质量比为2:1、反应时间为4h、反应温度为50℃时,此时制备的复合橡胶密封抄取板的拉伸强度与压缩率和回弹率最好,拉伸强度为14.18MPa,回弹率为41.15%,压缩率为11.96%。对此条件下的氧化柔性石墨分析,发现柔性石墨表面含氧官能团增加,和混合浆料混合均匀,完全沉淀,且微观结构没有被很大程度破坏,柔性石墨原有的多孔结构得到很好的保留。在混合浆料中添加最佳氧化的柔性石墨制成抄取板,其拉伸强度和回弹率随着柔性石墨用量增加先显着增加后变缓,压缩率先迅速下降后变缓,当用量为50%时,拉伸强度为14.87MPa,回弹率为45.28%,压缩率为10.65%。
胡刚[10](2018)在《复杂工况下永久式封隔器胶筒密封性能研究》文中认为随着油气资源勘探开发的不断深入和发展,我国高温高压深井/超深井、含硫化氢井及高含硫化氢井等复杂工况油气井等相继开发,为保护油、套管,延长井筒开采寿命或实现分层开采,避免层间干扰,提高单井利用率,永久式封隔器完井技术已成为高温高压高含硫油气井开采的一项重要技术。胶筒作为永久式封隔器的核心部件,其力学性能直接决定了封隔器的坐封效果、密封性能。为系统、深入研究复杂工况下永久式封隔器密封性能,本文采用理论分析、有限元仿真和室内实验相结合的研究方法,对永久式封隔器胶筒在温度、压力、介质及时间共同作用下的力学行为、密封性能进行了分析、研究。本文的主要研究内容如下:(1)橡胶材料超黏弹性本构实验及模型。基于非接触式测量方法,开展了橡胶材料单轴拉伸、平面拉伸和等双轴拉伸实验;基于热力学统计理论,引入管道模型对八链网络模型进行修正,建立一种新的混合超弹性本构模型,并通过上述三种本构实验数据对该本构模型的可靠性和适用性进行了验证;开展了橡胶材料的应力松弛实验,并基于最小二乘法对广义Maxwell模型的Prony级数相关参数进行了拟合。(2)封隔器胶筒密封性能实验研究。基于VIC-3D非接触全场应变测量系统,设计、搭建了封隔器胶筒密封性能可视化实验台架,并对不同硬度、不同高度的氢化丁腈橡胶胶筒在不同轴向载荷下的变形及密封承压能力进行了实验研究,系统揭示了胶筒在不同阶段的变形情况;基于有限元理论,建立与台架实验相对应的有限元仿真模型,通过台架实验结果数据对有限元仿真结果进行验证,并基于致效后的有限元仿真模型对胶筒在不同阶段的受力、变形情况进行分析;基于台架实验和有限元仿真结果建立了封隔器胶筒密封性能评价方法。(3)高温油浴老化对封隔器胶筒密封性能影响研究。利用热老化实验箱,开展了两种不同硬度的氢化丁腈橡胶在9种不同老化时间下的高温油浴老化实验,并基于单轴拉伸实验和应力松弛实验数据,分析了高温油浴老化对橡胶材料物理力学性能参数的影响;基于混合超弹性本构模型和广义Maxwell模型,通过有限元仿真方法分析了永久式封隔器胶筒在高温油浴环境中的密封性能变化。(4)高温高压高含硫腐蚀环境对封隔器胶筒密封性能影响研究。通过高温高压反应釜,对两种不同硬度的氢化丁腈橡胶开展了6种不同腐蚀时间下的气相、液相高温高压硫化氢腐蚀实验,并通过单轴拉伸实验和应力松弛实验,研究了高温高压硫化氢气、液相环境中橡胶材料力学性能的影响;并基于橡胶超黏弹性本构理论及有限元方法建立了永久式封隔器胶筒有限元模型,分析了胶筒在高温高压高含硫环境中密封性能的变化。(5)封隔器胶筒密封性能多目标优化设计。基于正交实验法确定了永久式封隔器胶筒的设计变量及取值范围,并利用响应面法理论建立了胶筒密封性能与结构参数的二阶多项式回归方程;利用基于Pareto非支配排序优化的果蝇算法对胶筒密封性能进行多目标优化。本文研究工作系统阐述了永久式封隔器胶筒在高温高压高含硫复杂工况下的密封性能,研究成果可为封隔器胶筒的材料选择、硫化工艺优化等提供实验支撑,同时可为永久式封隔器失效机理研究和寿命预测奠定基础,为研制出长寿命、高可靠性的永久式封隔器胶筒提供理论指导与实验支撑,研究工作对推动永久式封隔器完井技术的发展具有重要的理论价值和工程实际意义。
二、柔性可膨胀式橡胶制品的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、柔性可膨胀式橡胶制品的研制(论文提纲范文)
(1)2020年国内有机硅进展(论文提纲范文)
1 行业发展概况 |
2 产品研发进展 |
2.1 硅橡胶 |
2.1.1 室温硫化硅橡胶 |
2.1.2 热硫化硅橡胶 |
2.1.3 加成型硅橡胶 |
2.2 硅油 |
2.3 硅树脂 |
2.4 硅烷 |
2.5 其它有机硅材料 |
2.6 有机硅改性有机材料 |
2.6.1 有机硅改性丙烯酸酯 |
2.6.2 有机硅改性环氧树脂 |
2.6.3 有机硅改性聚氨酯 |
2.6.4 有机硅改性其它材料 |
(2)石墨烯/白炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 天然橡胶概述 |
1.2.1 天然橡胶常用填料 |
1.2.2 天然橡胶的应用 |
1.3 白炭黑概述 |
1.3.1 白炭黑的改性 |
1.3.2 白炭黑的应用 |
1.4 石墨烯概述 |
1.4.1 石墨烯的制备及应用 |
1.4.2 石墨烯/橡胶复合材料 |
1.4.3 石墨烯/白炭黑/橡胶复合材料研究进展 |
1.5 课题的研究背景、意义以及主要研究内容 |
1.5.1 课题的研究背景及意义 |
1.5.2 课题的主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及实验仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 表征与测试 |
2.2.1 红外光谱分析(FTIR) |
2.2.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.2.3 接触角测试 |
2.2.4 原子力显微镜测试(AFM) |
2.2.5 X射线衍射分析(XRD) |
2.2.6 透射电镜分析(TEM) |
2.2.7 混炼胶的流变性能分析 |
2.2.8 硫化特性测试 |
2.2.9 力学性能测试 |
2.2.10 溶胀度测试 |
2.2.11 耐切割性能分析 |
2.2.12 扫描电镜分析(SEM) |
2.2.13 热重分析(TGA) |
2.2.14 玻璃化转变温度测试 |
2.2.15 导热系数测试 |
2.2.16 电阻率测试 |
2.2.17 动态力学性能测试 |
2.2.18 压缩疲劳生热测试 |
第三章 偶联剂种类对白炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 湿法改性白炭黑 |
3.2.2 白炭黑/天然橡胶复合材料的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 白炭黑的傅里叶红外光谱图分析(FTIR) |
3.3.2 白炭黑的X-射线光电子能谱分析(XPS) |
3.3.3 白炭黑的接触角分析 |
3.3.4 混炼胶的硫化性能分析 |
3.3.5 混炼胶的流变行为 |
3.3.6 白炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能 |
3.3.7 白炭黑/天然橡胶复合材料的溶胀度 |
3.3.8 硫化胶的耐切割性能 |
3.3.9 白炭黑/天然橡胶复合材料的微观形貌 |
3.3.10 白炭黑/天然橡胶复合材料的玻璃化转变温度 |
3.4 小结 |
第四章 石墨烯/天然橡胶复合材料的制备与性能 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 高纯度石墨烯纳米片的制备 |
4.2.2 石墨烯纳米片/天然橡胶浓缩母粒的制备 |
4.2.3 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 氧化石墨蠕虫表面的XPS分析 |
4.3.2 石墨烯纳米片的结构与形貌分析 |
4.3.3 混炼胶的流变行为 |
4.3.4 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的溶胀度 |
4.3.5 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的力学性能 |
4.3.6 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的微观形貌 |
4.3.7 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的抗静电性能 |
4.3.8 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的导热性能 |
4.3.9 石墨烯纳米片/天然橡胶复合材料的热稳定性 |
4.4 小结 |
第五章 石墨烯与白炭黑并用对天然橡胶复合材料性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 改白炭黑的制备 |
5.2.2 石墨烯纳米片的制备 |
5.2.3 石墨烯纳米片/天然橡胶母粒的制备 |
5.2.4 石墨烯纳米片/白炭黑/天然橡胶复合材料的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 白炭黑改性前后的红外光谱分析 |
5.3.2 石墨烯纳米片的结构与形貌分析 |
5.3.3 混炼胶的硫化性能分析 |
5.3.4 混炼胶的流变行为 |
5.3.5 三元复合材料的力学性能 |
5.3.6 三元复合材料的导热性能 |
5.3.7 三元复合材料的抗静电性能 |
5.3.8 三元复合材料的溶胀度 |
5.3.9 三元复合材料的的耐切割性能 |
5.3.10 三元复合材料的微观形貌 |
5.3.11 三元复合材料的压缩疲劳生热 |
5.3.12 三元复合材料的动态力学性能 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(3)管廊变形缝橡胶止水带变形性能优化及结构形式创新研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 地下结构变形缝防水做法发展现状 |
1.2.2 橡胶材料的本构模型研究现状 |
1.2.3 橡胶止水带的有限元分析研究现状 |
1.2.4 管廊变形缝的常见施工缺陷及其工程措施 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
第2章 管廊变形缝橡胶止水带的变形性能及尺寸优化分析 |
2.1 引言 |
2.2 橡胶止水带的变形能力研究 |
2.2.1 橡胶本构模型选取 |
2.2.2 有限元计算模型及建模过程 |
2.2.2.1 有限元计算模型 |
2.2.2.2 有限元建模过程 |
2.2.3 三种工况设计 |
2.2.4 有限元分析计算 |
2.2.4.1 橡胶材料危险应力指标 |
2.2.4.2 有限元计算结果 |
2.2.4.3 计算结果的合理性验证 |
2.3 橡胶止水带的尺寸优化分析 |
2.3.1 中孔尺寸的选取 |
2.3.2 有限元计算结果 |
2.3.3 结果分析及建议 |
2.4 本章小结 |
第3章 管廊变形缝橡胶止水带的截面形状优化分析 |
3.1 引言 |
3.2 椭圆形伸缩环的橡胶止水带 |
3.2.1 有限元计算模型 |
3.2.2 有限元计算结果 |
3.2.3 结果分析及建议 |
3.3 局部扩大变形缝宽度的橡胶止水带 |
3.3.1 有限元计算模型 |
3.3.2 有限元计算结果 |
3.3.3 结果分析及建议 |
3.4 本章小结 |
第4章 管廊刚性拼接、“柔性”预制件的创新结构形式 |
4.1 引言 |
4.2 刚性拼接、“柔性”预制件的结构形式及生产、安装方式 |
4.2.1 “柔性”预制件的结构形式 |
4.2.2 “柔性”预制件的生产方式 |
4.2.3 用于吊装“柔性”预制件的限位装置 |
4.2.4 现场安装施工 |
4.3 主要技术优势 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论与成果 |
5.2 本文的创新点 |
5.3 需进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简介 |
(4)膨胀耐火硅橡胶的成炭强化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 室温硫化硅橡胶 |
1.3 阻燃硅橡胶的性能及其炭层结构研究进展 |
1.3.1 添加膨胀型阻燃剂的硅橡胶 |
1.3.2 添加非膨胀型阻燃剂的硅橡胶 |
1.3.3 可瓷化硅橡胶 |
1.4 研究思路与方案 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究方案 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备和仪器 |
2.3 试样的制备 |
2.3.1 阻燃硅橡胶的制备 |
2.3.2 粘结强度测试样品的制备 |
2.3.3 耐火测试样品的制备 |
2.3.4 烧蚀试验样品的制备 |
2.4 测试与表征的方法 |
2.4.1 力学性能测试 |
2.4.2 固化速度测试 |
2.4.3 耐火性能测试 |
2.4.4 阻燃性能测试 |
2.4.5 表观形貌分析 |
2.4.6 炭层强度测试 |
2.4.7 煅烧前后体积变化的计算 |
2.4.8 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.4.9 X射线衍射分析(XRD) |
第三章 不同成炭材料对硅橡胶性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 基本配比 |
3.3 结果与讨论 |
3.2.1 膨胀耐火硅橡胶的力学性能 |
3.2.2 膨胀耐火硅橡胶的阻燃性能 |
3.2.3 膨胀耐火硅橡胶的耐火性能 |
3.2.4 膨胀耐火硅橡胶的深层固化速度 |
3.2.5 马弗炉煅烧成炭的性能研究 |
3.2.6 残炭的扫描电镜分析 |
3.2.7 残炭的XRD分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 硅橡胶炭层增强配比设计及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 前期研究 |
4.2.1 基本配比 |
4.2.2 性能分析 |
4.3 正交试验设计 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 数据直观分析 |
4.4.2 数据极差分析 |
4.4.3 数据权重分析 |
4.4.4 验证实验 |
4.4.5 残炭的XRD分析 |
4.4.6 硅橡胶材料的成炭强化机理 |
4.5 本章小结 |
第五章 炭层增强硅橡胶火焰传播性能,及其通舱构件耐火研究 |
5.1 引言 |
5.2 测试方法 |
5.2.1 低播焰测试 |
5.2.2 A60等级测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 炭层增强硅橡胶火焰传播性能 |
5.3.2 炭层增强硅橡胶通舱构件耐火性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
作者在攻读硕士学位期间所做的项目 |
致谢 |
(5)纤维增强可陶瓷化硅橡胶复合材料制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 烧蚀材料概述 |
1.3 可陶瓷化聚合物烧蚀复合材料概述 |
1.3.1 树脂基耐烧蚀复合材料 |
1.3.2 热塑性聚氨酯耐烧蚀复合材料 |
1.3.3 丁腈橡胶耐烧蚀复合材料 |
1.3.4 三元乙丙橡胶耐烧蚀复合材料 |
1.4 可陶瓷化硅橡胶复合材料 |
1.4.1 硅橡胶种类及硫化机理 |
1.4.2 可陶瓷化硅橡胶复合材料研究进展 |
1.4.3 可陶瓷化硅橡胶绝热材料陶瓷化机理研究进展 |
1.5 本论文研究的目的和意义 |
1.6 本论文研究的主要内容 |
第2章 ZrSi_2填充硅橡胶复合材料制备与性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 ZrSi_2/MVSR复合材料制备 |
2.3 测试与表征 |
2.3.1 密度与硬度测试 |
2.3.2 拉伸性能测试 |
2.3.3 硫化曲线测试 |
2.3.4 傅里叶变换红外光谱分析 |
2.3.5 导热系数测试 |
2.3.6 动态热机械分析 |
2.3.7 热稳定性分析 |
2.3.8 烧蚀性能测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 ZrSi_2含量对复合材料硫化特性的影响 |
2.4.2 ZrSi_2含量对复合材料密度、硬度与拉伸性能的影响 |
2.4.3 ZrSi_2含量对复合材料导热性能的影响 |
2.4.4 ZrSi_2含量对复合材料玻璃化转变温度的影响 |
2.4.5 ZrSi_2含量对复合材料热稳定性的影响 |
2.4.6 ZrSi_2含量对复合材料烧蚀性能的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 可陶瓷化硅橡胶复合材料热分解机理与陶瓷化机制 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 试验设备 |
3.2.3 复合材料制备 |
3.2.4 复合材料热处理 |
3.3 测试与表征 |
3.3.1 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR) |
3.3.2 微观形貌(FESEM) |
3.3.3 热分析(TG-DSC) |
3.3.4 X射线衍射物相分析(XRD) |
3.3.5 气相色谱/质谱联用(GC-MS) |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 可陶瓷化硅橡胶复合材料的热分解反应过程 |
3.4.2 可陶瓷化硅橡胶复合材料的陶瓷化反应过程 |
3.5 本章小结 |
第4章 短纤维对可陶瓷化硅橡胶复合材料性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 试验设备 |
4.2.3 纤维表面预处理 |
4.2.4 复合材料制备 |
4.3 测试与表征 |
4.3.1 密度与硬度 |
4.3.2 拉伸性能 |
4.3.3 烧蚀性能 |
4.3.4 微观形貌 |
4.3.5 导热性能 |
4.3.6 高温强度 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 密度和硬度 |
4.4.2 拉伸强度和断裂伸长率 |
4.4.3 短纤维对复合材料导热系数的影响 |
4.4.4 短纤维对复合材料烧蚀性能的影响 |
4.4.5 高温裂解产物弯曲强度 |
4.5 本章小结 |
第5章 连续纤维对可陶瓷化硅橡胶复合材料性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 试验设备 |
5.2.3 复合材料制备 |
5.3 测试与表征 |
5.3.1 密度与硬度 |
5.3.2 拉伸性能 |
5.3.3 导热系数 |
5.3.4 烧蚀性能 |
5.3.5 微观形貌 |
5.3.6 高温强度 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 密度和硬度 |
5.4.2 拉伸强度与伸长率 |
5.4.3 导热系数 |
5.4.4 线烧蚀率与质量烧蚀率 |
5.4.5 烧蚀产物微观形貌 |
5.4.6 高温热解产物弯曲强度 |
5.5 本章小结 |
第6章 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料的制备与性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 试验设备 |
6.2.3 复合材料制备 |
6.2.4 热处理 |
6.3 测试与表征 |
6.3.1 密度与硬度 |
6.3.2 弯曲强度 |
6.3.3 压缩强度 |
6.3.4 微观形貌 |
6.3.5 热分析 |
6.3.6 导热性能 |
6.3.7 烧蚀性能 |
6.3.8 X射线衍射 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 低熔点玻璃料对复合材料热稳定性的影响 |
6.4.2 低熔点玻璃料对复合材料热解产物弯曲性能的影响 |
6.4.3 低熔点玻璃料填充可陶瓷化硅橡胶复合材料热解产物物相分析 |
6.4.4 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料的密度与硬度 |
6.4.5 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料导热系数 |
6.4.6 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料压缩性能 |
6.4.7 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料的微观形貌 |
6.4.8 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料的烧蚀性能 |
6.4.9 纤维增强低密度可陶瓷化硅橡胶复合材料烧蚀产物的微观形貌 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本论文主要创新点与特色 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表学术成果 |
(6)高压缩回弹性能橡胶密封复合材料清洁高效生产技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 橡胶密封复合材料研究现状 |
1.2.1 制备工艺现状 |
1.2.2 橡胶密封复合材料压缩回弹性能研究现状 |
1.3 橡胶密封复合材料基本组成 |
1.3.1 非石棉纤维 |
1.3.2 填料 |
1.3.3 胶乳胶黏剂 |
1.3.4 硫化体系 |
1.3.5 助留助滤体系 |
1.4 本课题研究目的、意义及研究内容 |
1.4.1 选题的目的和意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 混合浆料助留助滤体系研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验药品与仪器 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验设计与检测方法 |
2.3.1 混合浆料组分 |
2.3.2 硫磺分散体制备 |
2.3.3 硫磺配合剂制备 |
2.3.4 打浆度测定方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 硫酸铝用量对混合浆料打浆度的影响 |
2.4.2 硫酸铝用量对混合浆料留着率的影响 |
2.4.3 硫酸铝用量对混合浆料滤液澄清度的影响 |
2.4.4 CPAM/膨润土体系对混合浆料打浆度的影响 |
2.4.5 CPAM/膨润土体系对混合浆料留着率的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 纤维组分对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验药品与仪器 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验设计与检测方法 |
3.3.1 橡胶密封复合材料制备方法 |
3.3.2 聚丙烯腈纤维改性方法 |
3.3.3 玻璃纤维表面处理方法 |
3.3.4 纤维表征方法 |
3.3.5 橡胶密封复合材料拉伸强度检测 |
3.3.6 橡胶密封复合材料压缩回弹性能检测 |
3.3.7 橡胶密封复合材料烧失率性能检测 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 聚丙烯腈纤维表征及对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
3.4.2 改性聚丙烯腈纤维表征及对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
3.4.3 碳纤维表征及对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
3.4.4 玻璃纤维表征及对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
3.4.5 三种纤维对橡胶密封复合材料烧失率性能的影响研究 |
3.4.6 三种纤维对橡胶密封复合材料性能的影响比较 |
3.4.7 玻璃纤维与矿物纤维配抄对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 填料组分及硫化工艺对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验药品与仪器 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验设计与检测方法 |
4.3.1 氧化柔性石墨制备方法 |
4.3.2 橡胶密封复合材料配方 |
4.3.3 填料微观形貌观察 |
4.3.4 橡胶密封复合材料性能检测 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 玻璃纤维粉末表征及对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
4.4.2 氧化柔性石墨表征 |
4.4.3 两种填料配合使用对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
4.4.4 二次硫化对橡胶密封复合材料性能的影响研究 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本论文主要结论 |
5.2 研究工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)推进剂包覆材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 自由装填推进剂包覆层的研究背景 |
1.2 热收缩包覆层的研究意义 |
1.3 阻燃填料的研究与应用 |
1.3.1 含卤阻燃剂 |
1.3.2 无机金属氢氧化物阻燃剂 |
1.3.3 纳米层状无机材料阻燃物 |
1.3.4 磷系阻燃剂 |
1.3.5 硅系阻燃剂 |
1.3.6 其他阻燃剂 |
1.4 硅橡胶及陶瓷化材料的简介 |
1.4.1 硅橡胶 |
1.4.2 陶瓷化材料 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 LDPE/EVA/EPDM基包覆材料的制备与性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 主要实验仪器设备 |
2.2.3 试样制备 |
2.2.4 试样测试及表征 |
2.3 阻燃填料组分的研究 |
2.3.1 磷-氮系阻燃剂的研究 |
2.3.2 硅系阻燃剂的研究 |
2.3.3 成炭剂的研究 |
2.4 阻燃剂含量对材料耐烧蚀性能的影响 |
2.4.1 阻燃剂含量对材料TGA测试下残炭率的影响 |
2.4.2 阻燃剂含量对材料氧-乙炔测试下线性烧蚀率的影响 |
2.5 本章总结 |
3 硅基有机无机杂化材料的制备及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 主要实验仪器设备 |
3.2.3 试样表征手段 |
3.3 SiOR杂化材料的制备及表征 |
3.3.1 SiOR杂化材料的制备工艺 |
3.3.2 SiOR杂化材料的表征 |
3.4 本章总结 |
4 耐烧蚀包覆材料的制备及烧蚀层结构研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 主要实验仪器设备 |
4.2.3 试样表征手段 |
4.3 耐烧蚀包覆材料的制备及表征 |
4.3.1 耐烧蚀包覆材料配方及试样制备 |
4.3.2 试样性能测试 |
4.4 本章总结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)缓冲减振弹性体材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 振动筛减振用橡胶材料概述 |
1.3.1 橡胶材料的特点及优势 |
1.3.2 橡胶减振器分类及常见减振橡胶材料 |
1.3.3 天然橡胶 |
1.3.4 橡胶弹簧 |
1.3.5 减振橡胶材料的研究进展及应用 |
1.4 热塑性弹性材料 |
1.4.1 微孔泡沫材料制备方法及发泡工艺 |
1.4.2 发泡剂 |
1.4.3 热塑性弹性体泡沫材料的应用 |
1.5 课题研究内容及创新点 |
1.5.1 振动筛减振用橡胶复合材料研究内容 |
1.5.2 OBC热塑性弹性体泡沫材料研究内容 |
1.5.3 本论文创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原材料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验配方 |
2.3.1 振动筛减振用橡胶材料制备实验配方 |
2.3.2 OBC热塑性弹性体发泡实验配方 |
2.4 实验方案 |
2.5 实验工艺 |
2.5.1 振动筛减振用橡胶材料制备实验工艺 |
2.5.2 OBC热塑性弹性体泡沫材料制备实验工艺 |
2.6 性能测试 |
2.6.1 硫化特性 |
2.6.2 橡胶加工性能 |
2.6.3 邵A硬度 |
2.6.4 力学性能 |
2.6.5 压缩应力应变性能 |
2.6.6 橡胶回弹性能 |
2.6.7 动态力学性能 |
2.6.8 压缩永久变形性能 |
2.6.9 压缩屈挠生热性能 |
2.6.10 密度 |
2.6.11 邵C硬度 |
2.6.12 微孔结构表征 |
第三章 振动筛减振用橡胶复合材料的制备及性能研究 |
3.1 市售样品剖析 |
3.1.1 胶种的剖析 |
3.1.2 其他配合剂的剖析 |
3.1.3 市售样品的性能测试 |
3.2 增强填料对NR减振复合材料的性能影响 |
3.2.1 炭黑种类对天然胶的性能影响 |
3.2.2 炭黑用量对天然胶的性能影响 |
3.3 慢速硫化体系研究 |
3.3.1 硫化特性 |
3.3.2 动态力学性能 |
3.3.3 物理性能 |
3.4 硫化配方改进研究 |
3.4.1 硫化特性 |
3.4.2 动态力学性能 |
3.4.3 物理性能 |
3.5 填料配合硫化体系配方改进研究 |
3.5.1 硫化特性 |
3.5.2 动态力学性能 |
3.5.3 物理性能 |
3.5.4 压缩应力应变性能 |
3.6 高补强填料高硫黄用量配方研究 |
3.6.1 硫化特性 |
3.6.2 填料网络结构 |
3.6.3 动态力学性能 |
3.6.4 物理性能 |
3.6.5 压缩应力应变性能 |
3.7 高硫黄用量下炭黑种类对天然橡胶性能影响 |
3.7.1 硫化特性 |
3.7.2 填料网络结构 |
3.7.3 动态机械性能 |
3.7.4 物理性能 |
3.7.5 压缩应力应变性能 |
3.8 振动筛减振用橡胶元件的试制及应用性能评价 |
3.9 小结 |
第四章 OBC热塑性弹性体泡沫材料的制备及性能探究 |
4.1 市售样品剖析 |
4.1.1 主体材料剖析 |
4.1.2 其他配合剂的剖析 |
4.1.3 市售样品的孔结构表征 |
4.1.4 市售样品的动态力学性能 |
4.2 OBC热塑性弹性体注射发泡研究 |
4.2.1 微球发泡剂注射温度的确定 |
4.2.2 注胶量对泡孔大小的影响 |
4.2.3 不同膨胀微球发泡剂对注射发泡界面的影响 |
4.3 OBC热塑性弹性体模压发泡研究 |
4.3.1 泡孔微观结构及孔径分布 |
4.3.2 密度和硬度 |
4.3.3 动态力学性能 |
4.4 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(9)高综合性能橡胶密封抄取板制备工艺及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 柔性石墨及其在密封领域中的应用 |
1.2.1 柔性石墨性质 |
1.2.2 柔性石墨制备方法 |
1.2.3 柔性石墨在密封领域中的应用 |
1.3 氧化石墨概述 |
1.4 柔性石墨橡胶密封材料的组成 |
1.4.1 纤维 |
1.4.2 填料 |
1.4.3 胶乳粘结剂 |
1.4.4 硫化剂及硫化助剂 |
1.4.5 其它助剂 |
1.5 柔性石墨橡胶密封材料的研究现状及存在问题 |
1.5.1 柔性石墨橡胶密封材料研究现状 |
1.5.2 柔性石墨橡胶密封材料在生产中存在的问题 |
1.6 本文主要研究目的、意义及研究内容 |
1.6.1 选题目的和意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
1.6.3 主要实验流程图 |
第二章 柔性石墨制备及助留助滤研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验药品与仪器 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 柔性石墨制备 |
2.3.2 柔性石墨膨胀体积测定 |
2.3.3 柔性石墨得率测定 |
2.3.4 硫磺分散体制备 |
2.3.5 硫酸铝用量对浆料留着滤水性能影响 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 膨胀温度对柔性石墨的膨胀体积的影响 |
2.4.2 膨胀温度对柔性石墨得率的影响 |
2.4.3 硫酸铝用量对浆料留着及滤水性能影响 |
2.4.4 膨胀温度对浆料留着滤水性能影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 柔性石墨对橡胶密封抄取板性能影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验药品与仪器 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 实验配方 |
3.3.2 柔性石墨复合橡胶密封抄取板的制备 |
3.3.3 拉伸强度的测定 |
3.3.4 压缩率和回弹率的测定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 膨胀温度对抄取板性能影响研究 |
3.4.2 柔性石墨用量对抄取板性能影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 改性柔性石墨制备及其对橡胶密封抄取板性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验药品与仪器 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 改进 Hummers 法氧化柔性石墨的制备 |
4.3.2 最佳氧化柔性石墨的制备与研究 |
4.3.3 改性柔性石墨的表征 |
4.3.4 最佳氧化柔性石墨沉降率的测定 |
4.3.5 最佳氧化柔性石墨沉降性能研究 |
4.3.6 橡胶密封抄取板拉伸强度的测定 |
4.3.7 橡胶密封抄取板压缩回弹率的测定 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 改进 Hummers 法氧化柔性石墨表征 |
4.4.2 最佳氧化柔性石墨的表征及抄取板性能检测 |
4.4.3 最佳反应条件下氧化柔性石墨表征 |
4.4.4 最佳氧化柔性石墨用量对抄取板性能影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本论文的主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)复杂工况下永久式封隔器胶筒密封性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 永久式封隔器工作原理 |
1.1.2 永久式封隔器胶筒失效分析 |
1.2 研究来源及研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 永久式封隔器研究现状 |
1.3.2 压缩式封隔器胶筒密封性能研究现状 |
1.3.3 橡胶老化研究现状 |
1.3.4 橡胶腐蚀研究现状 |
1.3.5 存在的问题与攻关方向 |
1.4 研究内容、研究思路及创新点 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 创新点 |
第2章 橡胶材料超黏弹性本构实验及模型 |
2.1 橡胶材料超弹性本构模型 |
2.1.1 分子网络本构模型 |
2.1.2 唯象学理论本构模型 |
2.2 橡胶材料黏弹性本构模型 |
2.3 橡胶材料超弹性本构实验 |
2.3.1 单轴拉伸实验 |
2.3.2 平面拉伸实验 |
2.3.3 等双轴拉伸实验 |
2.3.4 超弹性本构实验数据处理及本构参数确定 |
2.4 橡胶材料超弹性本构模型修正 |
2.4.1 基于八链网络模型的一种混合超弹性本构模型 |
2.4.2 混合超弹性本构模型的应力—应变关系表达式 |
2.4.3 混合超弹性本构模型对橡胶本构实验的拟合结果 |
2.5 橡胶材料黏弹性本构实验 |
2.5.1 黏弹性本构实验及参数拟合 |
2.5.2 应力松弛仿真验证 |
2.6 小结 |
第3章 封隔器胶筒密封性能实验研究 |
3.1 封隔器胶筒密封性能可视化实验台架研制 |
3.1.1 胶筒密封性能可视化实验系统 |
3.1.2 胶筒密封性能可视化实验主要设备及仪器 |
3.1.3 实验步骤 |
3.2 非接触全场应变测量系统 |
3.3 封隔器胶筒密封性能可视化实验方案 |
3.4 封隔器胶筒密封性能可视化实验结果分析 |
3.5 封隔器胶筒密封性能台架实验数值模拟分析 |
3.5.1 封隔器胶筒密封性能台架实验有限元模型 |
3.5.2 台架实验数值模拟结果与实验结果对比分析 |
3.5.3 台架实验数值模拟结果分析 |
3.6 封隔器胶筒密封性能评价方法 |
3.7 小结 |
第4章 高温油浴老化对封隔器胶筒密封性能影响研究 |
4.1 封隔器胶筒橡胶材料高温油浴老化实验方案 |
4.1.1 橡胶高温油浴老化实验方法 |
4.1.2 高温油浴老化实验方案 |
4.1.3 高温油浴老化实验步骤 |
4.2 封隔器胶筒橡胶材料油浴老化实验结果分析 |
4.2.1 试样形貌变化 |
4.2.2 硬度变化 |
4.2.3 拉伸性能变化 |
4.2.4 应力松弛变化 |
4.3 高温油浴老化对永久式封隔器胶筒密封性能的影响 |
4.3.1 永久式封隔器胶筒有限元模型 |
4.3.2 有限元仿真结果分析 |
4.4 小结 |
第5章 高温高压硫化氢腐蚀对胶筒密封性能影响研究 |
5.1 封隔器胶筒橡胶材料高温高压硫化氢腐蚀实验方案 |
5.1.1 橡胶腐蚀实验方法 |
5.1.2 橡胶腐蚀实验设计 |
5.2 封隔器胶筒橡胶材料腐蚀实验结果分析 |
5.2.1 试样形貌变化 |
5.2.2 硬度变化 |
5.2.3 拉伸性能变化 |
5.2.4 应力松弛变化 |
5.3 高温高压高含硫环境对永久式封隔器胶筒密封性能的影响 |
5.4 小结 |
第6章 永久式封隔器胶筒密封性能多目标优化设计 |
6.1 胶筒密封性能多目标优化设计 |
6.1.1 基于正交实验设计的胶筒设计变量选取与分析 |
6.1.2 基于响应面法的胶筒性能优化模型建立及评估 |
6.1.3 基于果蝇优化算法的胶筒结构多目标优化 |
6.1.4 优化结果分析 |
6.2 永久式封隔器胶筒密封性能室内试验 |
6.2.1 高温高压试验模拟井装置 |
6.2.2 试验步骤 |
6.2.3 室内试验结果 |
6.3 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、柔性可膨胀式橡胶制品的研制(论文参考文献)
- [1]2020年国内有机硅进展[J]. 胡娟,李文强,张晓莲,张爱霞,陈莉,曾向宏. 有机硅材料, 2021(03)
- [2]石墨烯/白炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能[D]. 秦红梅. 贵州大学, 2020(04)
- [3]管廊变形缝橡胶止水带变形性能优化及结构形式创新研究[D]. 林品杰. 浙江大学, 2020(02)
- [4]膨胀耐火硅橡胶的成炭强化研究[D]. 汪聪颖. 上海大学, 2020(02)
- [5]纤维增强可陶瓷化硅橡胶复合材料制备及性能研究[D]. 宋九强. 武汉理工大学, 2020(01)
- [6]高压缩回弹性能橡胶密封复合材料清洁高效生产技术研究[D]. 潘娇静. 浙江理工大学, 2020(04)
- [7]推进剂包覆材料的制备与性能研究[D]. 赵盟辉. 南京理工大学, 2020(01)
- [8]缓冲减振弹性体材料的制备及性能研究[D]. 江跃. 北京化工大学, 2019(06)
- [9]高综合性能橡胶密封抄取板制备工艺及机理研究[D]. 章羊杰. 浙江理工大学, 2019(06)
- [10]复杂工况下永久式封隔器胶筒密封性能研究[D]. 胡刚. 西南石油大学, 2018