软质防弹衣缓冲材料性能研究

本文阐述了现代软质防弹防刺服缓冲材料种类、使用的作用及目的,研究了缓冲材料的厚度、密度、拉伸强度、顶破强力等性能,比较了其与各种防弹防刺材料搭配后的防护效果性能,最终筛选出合适的缓冲材料。     

矿用聚氨酯硬泡密闭材料的安全性能研究

对聚氨酯硬泡密闭材料的安全性能进行测定和研究,旨在为矿井降氡技术提供可行的安全材料,从而改善铀矿开采环境,提高井下工作人员的职业安全健康水平。在材料反应机理研究的基础上,通过实验对制备出的聚氨酯硬泡密闭材料进行安全性能测试,结果表明:其发泡时间低于5min、发泡倍数达30倍以上、泡沫均匀致密;降氡效率为84.58%;压缩应力为850.60kPa,断裂拉伸应力为206.0kPa,冲击强度为2.66kJ/m2;材料贮存36个月内的密度变化率小于0.5%,压缩应力变化率小于10.5%,18个月后压缩应力变化趋势缓慢。     

X80管道环焊缝强度的仪器化压痕测试应用

对接环焊缝的强度在高钢级管线中起重要作用。本文利用仪器化压痕法、常规拉伸试验法和维氏硬度法对X80的环焊缝、热影响区以及母材的材料性能进行测试,并比较仪器化压痕法和常规拉伸试验方法获得的强度结果。测试结果表明,仪器化压痕法可以给出对接环焊缝的屈服强度、抗拉强度,仪器化压痕法可以正确反映管线的焊缝与母材的匹配关系,还可以获得焊缝热影响区等更加精细的强度分布。通过对环焊缝进行常规拉伸与仪器化压痕法测得的强度对比发现,上游母材、焊缝中心及下游母材的屈服强度误差分别为6%、6.5%、7.5%,抗拉强度误差分别为16%、5.5%、3%。仪器化压痕法测得屈服强度基本低于常规拉伸的屈服强度,测得抗拉强度高于常规拉伸的抗拉强度。但仪器化压痕法测试结果与常规拉伸试验结果的规律一致,即母材强度大于环焊缝中心强度且上游母材强度低于下游母材。     

ZIF-8/BC协同膨胀阻燃聚丙烯性能研究

为提高聚丙烯(PP)阻燃性能,以三聚氰胺磷酸盐为酸源兼气源、双季戊四醇为碳源构成膨胀阻燃体系,添加不同比例的类沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)与生物质炭(BC)制备的杂化材料(ZIF-8/BC)为协效剂,制备无卤膨胀阻燃PP复合材料,研究材料的燃烧性能、力学性能和热稳定性等。结果表明:所构成的膨胀阻燃体系能有效提高PP的阻燃性能,未添加ZIF-8/BC时氧指数可达31. 4%,拉伸强度为17. 37 MPa; ZIF-8/BC的加入使复合材料氧指数有所降低,但能提高复合材料的力学性能,添加ZIF-8∶BC质量比为1∶2的ZIF-8/BC,材料氧指数、拉伸强度分别为27. 2%、19. 87MPa; ZIF-8/BC的添加能提高复合材料的残炭量,且该量随BC含量增加而增大,ZIF-8/BC协效剂有利于形成致密炭层结构和抑制烟气释放。     

氢氧化钠对瓦斯抽采钻孔新型封孔材料性能的影响

为了提高煤矿瓦斯抽采钻孔的封孔质量,采用硫铝酸盐水泥、石灰、石膏等原料研制出新型钻孔封孔材料,并进行性能测试试验。测定不同氢氧化钠含量下封孔材料的凝结时间、膨胀率和强度等宏观性能;通过测量料浆的温度和pH值,分析氢氧化钠对封孔材料早期水化反应速度的影响,用扫描电镜(SEM)观察不同氢氧化钠含量时反应产物的微观形貌。结果表明:随着氢氧化钠含量的增加,封孔材料的凝结时间缩短,膨胀率和强度增加;氢氧化钠导致水化反应早期速度加快和封孔材料水化产物的晶体尺寸更小,说明适量加入氢氧化钠可改善封孔材料的性能。     

不同铸造工艺下ZA27合金蜗轮力学性能的研究

研究了砂型铸造、金属型铸造、挤压铸造等3种不同铸造工艺制造的ZA27合金蜗轮毛坯的铸造缺陷、拉伸性能及抗冲击性能。结果表明,ZA27合金的抗拉强度随温度升高而降低。ZA27合金蜗轮的拉伸性能随着铸造缺陷的增加而显著下降。ZA27合金的缺口敏感性较高。挤压铸造工艺下的蜗轮显微组织致密,晶粒形貌为细小等轴晶;关键部位无缩孔、疏松和夹杂等铸造缺陷存在;室温抗拉强度为412MPa,室温断后伸长率为6.5%,冲击功为53.5J。     

核电事故工况下温度对压力容器爆破压力的影响

通过建立反应堆压力容器的二维ANSYS有限元模型,考虑不同温度下的材料性能变化,计算了压力容器在不同温度下的热应力和压应力耦合时的应力强度,以及标准工作状态下的爆破压力,根据模拟结果得出温度与应力强度之间的关系。     

国产Q345钢在不同热-力路径下的材料性能对比和材料模型应用

为评估和分析钢结构的耐火性能,以我国10个钢厂生产的Q345钢的424次恒载升温试验和152次恒温加载试验结果为依据,对钢材强度和应变以及不同的热-力作用路径下的力学性能进行对比研究。结果表明,在所有热-力作用路径下,恒载升温试验的强度最小,应变最大,临界温度最低;恒温加载试验的强度最大,应变最小,临界温度最高。随温度升高,热-力作用路径对钢材的力学性能影响增大:在450℃以下影响较小,在500℃以上时影响显著。如果规范采用恒温加载试验强度,是不可靠的。恒载升温条件下的ε-T-k材料模型和恒温加载条件下的ε-k-T材料模型均不能单独用于超静定钢结构的性能分析。超静定钢结构的性能分析可把火灾过程离散为若干时段,把每个时段分解为两个独立的应变-温度过程和应变-应力过程,分别应用恒载升温条件下的ε-T-k和恒温加载条件下的ε-k-T材料模型进行分析,然后迭加计算以得出最后的应变。     

ZIF-8协同膨胀阻燃聚丙烯制备及性能研究

为提高纯聚丙烯(PP)使用过程中的本质安全性,改善其阻燃和抗静电性能,利用ZIF-8类沸石咪唑酯骨架材料、聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)制备新型无卤膨胀阻燃复合材料(ZIF-8/PP),通过氧指数、力学测试、热重分析、电阻测量等研究ZIF-8对聚丙烯性能的影响。结果表明:ZIF-8能有效提高纯PP的阻燃、抗静电性能,但使其力学性能降低;ZIF-8质量分数为3%时,ZIF-8/PP的氧指数达到28%,拉伸强度降为21.2 MPa,表面电阻率降至108Ω·cm,实现从绝缘体到防静电体的转变;ZIF-8能增加ZIF-8/PP的残炭量,在熔体表面形成致密泡孔形貌的炭层抑制烟气,使材料的热稳定性提高。     

ASTM E8与GB／T228拉伸试样的一些比较

拉伸试样按横截面的形状一般可分为圆形、矩形和全截面3类。由于试样的横截面形状对拉伸性能的测定有影响（如同一材料,圆形横截面试样的断后伸长率比矩形横截面试样高）,为使试验结果能够相互比较．各国拉伸试验标准都对拉伸试样的类型和尺寸进行了统一规定,拉伸试验时应根据金属产品的特性、品种、规格尺寸和试验目的选定不同的试样类型和尺寸。     

考虑材料特性的管道环焊缝缺陷评估方法

为评估管道环焊缝缺陷评价方法的适用性,处理不同等级钢管拉伸性能数据,获取对应的Ramberg-Osgood模型参数,得出基于材料特性的不同等级钢管的失效评定曲线;开展拉伸试验,并结合数字图像相关法(DIC),获取跨焊缝材料不同区域的材料性能,形成基于实测数据的适用于管道环焊缝缺陷评估的失效评定曲线。研究结果表明:当载荷比小于等于0.7时,随着载荷比的增大,不同等级钢管的失效评定曲线接近重合;当载荷比介于0.7和1.0之间时,随着载荷比的增大,高等级钢管的失效评定曲线的安全区域增大,即钢管等级的提升能够提高含缺陷管道的安全裕度;基于实测数据形成的失效评定曲线更能反映材料的性能差异,特别是在管道焊接的低匹配情况下,宜优先采用焊接材料的实测拉伸性能绘制失效评定曲线。     

微乳聚合制备防辐射有机玻璃及其透明性研究

铅板和无机铅玻璃制成的防辐射材料在应用上受到很多限制,研究防辐射有机透明玻璃成为热点.本文利用微乳聚合制备防辐射含铅有机玻璃,研究了微乳体系中不同因素对透明度的影响,通过正交试验对结果进行优化.得出制备含铅防辐射有机玻璃的配方,其中各成分的质量分数分别为:有机铅盐20%、MA 20%、TX-10 6%、Pb(NO3)2/H2O 18%、MMA 9.1%、HEMA 26.9%.对制备的含铅有机玻璃作了性能检测,其中铅的质量分数为12.96%,透光率为85.3%,冲击强度为2.93 kJ/m2,拉伸强度为28.43 Mpa,玻璃转化点为133.47℃.密度为1.417g/m3,透明性较好.与国内外本体聚合的含铅防辐射有机玻璃相比,用微乳聚合制备的含铅防辐射有机玻璃具有较好的防辐射性能和耐热性能.     

油气井特殊螺纹接头连接安全性研究

针对油气井中API螺纹和常规特殊螺纹接头连接性能较差的问题,提出了1种新型特殊螺纹接头结构,采用有限元法,分析了该螺纹接头在上扣、拉伸、压缩、拉伸+内压、拉伸+内外压等5种工况下螺纹位移、接头接触应力和Mises应力的分布规律,研究了螺纹接头在极限载荷下的连接安全性,并通过全尺寸试验验证了有限元结果的正确性。分析和试验结果表明:在5种工况下,螺纹首尾3扣应力很大,中间段螺纹的应力分布较均匀,螺纹两端存在明显的应力集中;螺纹径向位移和轴向位移随拉伸、压缩、外压载荷的增加而增大,随内压载荷的增大而减小;极限载荷下,管体屈服而接头并未发生滑脱及泄漏现象;该螺纹接头连接强度、密封性能和抗粘扣能力达到了使用要求。     

典型压力容器用钢13MnNiMoR的高温疲劳性能研究

低周疲劳破坏是压力容器的主要失效形式,研究压力容器用钢在高温下的疲劳性能,对于保证该类结构在高温下的安全运行,具有重要意义。本文对典型压力容器用钢13MnNiMoR,进行了高温拉伸实验,获得了高温拉伸力学性能随温度的变化规律;进行了高温低周疲劳实验,获得了不同温度下的疲劳性能,建立了相应温度下的应力寿命曲线,并分析了应力寿命曲线随温度变化趋势;根据实验结果对JB4732中疲劳设计曲线是否适用于中高温进行了讨论,并对其在高温下的修正工作提出了想法。     

NR和CIIR呼吸器罩体材料性能研究

本文对两种常用呼吸器罩体材料的性能进行了研究。结果表明在目前的生产配方及硫化条件下,NR罩体材料的拉伸强度为22.0MPa、撕破强力为41.3KN·m-1,高于CIIR罩体材料的13.2MPa和35.5KN·m-1。NR罩体具有较高力学性能的原因在于其能够产生应变诱导结晶;NR罩体和CIIR罩体材料的回弹率分别为60%和16%,芥子气在两种罩体中的扩散系数分别为6.85×10-13m2/s和2.10×10-11m2/s,CIIR罩体材料较低的回弹率和优良的阻隔性能均与分子结构中占优的异丁烯链节上密集的侧甲基有关;NR罩体和CIIR罩体材料的Tg分别为-55℃和-36℃,说明NR罩体具有较好的低温使用性能,较大内摩擦损耗所导致的分子链运动能力减弱是CIIR罩体材料Tg较高的主要原因。     

CSM/EVA复合材料的阻燃与伸缩性能研究

采用机械共混法制备了EVA/CSM复合材料.系统地研究了EVA与CSM的混合比率、CSM交联及不同阻燃体系对复合材料阻燃性质的影响.结果表明,掺杂阻燃剂之后,复合材料都具有很好的阻燃性能,其中使用Sb2O3/氯乙醇混合阻燃体系,阻燃效果最好,且复合材料交联后,阻燃性能会进一步增强.同时研究了各种因素,如交联、混合比率和处理温度对复合材料收缩率的影响.当CSM含量较高或拉伸温度处于室温,收缩率都较好;而交联前,加入阻燃剂会使复合材料收缩性能降低;反之,交联后使之增加.     

钢筋套筒灌浆接头抗拉性能影响因素试验研究

通过对54根钢筋半套筒灌浆接头进行单向拉伸试验,分析灌浆料强度、钢筋锚固长度及钢筋直径对套筒灌浆接头抗拉性能的影响。在此基础上,寻找满足安全使用条件下抗拉性能最弱的接头试件,分析早期振动荷载中振幅和频率变化对接头试件抗拉性能的影响。结果表明:同一钢筋直径灌浆接头试件,抗拉性能随灌浆料强度和钢筋锚固长度的提高而增强;钢筋直径越大,接头抗拉性能越强;早期振动荷载中振幅的增大对试件极限承载力及钢筋与灌浆料之间的锚固性能产生不利影响;频率的变化对试件抗拉性能影响很小;由振动荷载引起的钢筋偏心情况对接头抗拉性能影响微弱。     

论发泡剂在钢结构防火涂料性能中影响

近年来,现代化厂房、机场候机楼、影剧院、体育馆、大型超市等大跨度建筑物广泛采用钢结构。钢材作为主要结构材料,具有跨度大、自重轻、可预制加工等诸多优点。由于钢材自身不燃,因此钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们所忽视;据国内外相关资料报道和专业机构的试验结果显示,钢结构建筑的耐火性能远比砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的力学性能是温度的函数,机械强度随温度的升高而降低;钢材失去承载能力时的温度,定义为钢材失效的临界温度;通常建筑用钢材的临界失效温度为540℃。对于建筑火灾,温度大多在800-1200℃之间。国际标准火灾升温曲线公式为:     

有约束应力高温全过程后混凝土轴压力学性能试验研究

采用高温抗压试验炉进行了有约束应力作用下混凝土在经历升温、降温及冷却全过程作用后的轴压力学性能试验研究,主要研究约束应力水平和温度等级对升降温及冷却全过程中的混凝土高温变形特性与高温后混凝土强度、弹性模量和应力-应变关系等性能的影响规律。结果表明:约束应力使混凝土产生明显的残余压缩变形,且对高温后混凝土抗压强度和弹性模量有显著影响;无约束应力高温后混凝土的抗压强度随着温度的升高经历低温衰退、强度恢复、高温衰退3个阶段,n≤0.4时有约束应力混凝土也表现出相同的规律;约束应力可提高高温后混凝土的弹性模量,但其值仍明显低于常温弹性模量;有约束应力高温全过程后混凝土破坏突然,明显变脆。     

一款新型消防战斗靴的设计开发

为解决老式消防靴暴露出的质量、舒适性、使用寿命等方面的问题,本文通过问卷调查、实际测量等方法,从材料、设计方面改进设计一款新型消防靴.通过与老式消防靴的拉伸强度、断裂伸长等参数的测试比较显示,新型消防靴的各项性能指标均优于老式消防靴.新型消防靴增加的芯片有利于消防靴的性能改进和消防装备的管理.