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以樹(shù)脂(E-44)為基體,氯磺化聚(CSM)為增韌劑,納米TiO2為填料,制備了樹(shù)脂/CSM復(fù)合材料,研究了改性物對(duì)復(fù)合材料的拉伸性能、沖擊性能及耐腐蝕等性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CSM質(zhì)量為樹(shù)脂的6%、TiO2為5%時(shí),樹(shù)脂/CSM復(fù)合材料性能。復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度達(dá)到11.25MPa,拉伸強(qiáng)度為8.775MPa,復(fù)合材料的耐腐蝕性也得到了一定的改善。樹(shù)脂/CSM復(fù)合材料沖擊斷面掃描電鏡圖片表明,改性后由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。
(1)透光性:PC板透光率可達(dá)89%,可與玻璃相媲美。UV涂層板在太陽(yáng)光下爆曬不會(huì)產(chǎn)生黃變,霧化,透光不佳,十年后透光流失僅為6%,PVC流失率則高達(dá)15%—20%,玻璃纖維為12%-20%。
(2)抗撞擊:撞擊強(qiáng)度是普通玻璃的250-300倍,同等厚度亞克力板的30倍,是鋼化玻璃的2-20倍,用3kg錘以下兩米墜下也無(wú)裂痕,有“不碎玻璃”和“響鋼”的美稱(chēng)。
(3)防紫外線(xiàn):PC板一面鍍有抗紫外線(xiàn)(UV)涂層,另一面具有抗冷凝處理,集抗紫外線(xiàn)、隔熱防滴露功能于一身。可阻擋紫外線(xiàn)穿過(guò),及適合保護(hù)貴重藝術(shù)品及展品,使其不受紫外線(xiàn)破壞。
(4)重量輕:比重僅為玻璃的一半,節(jié)省運(yùn)輸、搬卸、安裝以及支撐框架的成本。
(5)阻燃:家標(biāo)準(zhǔn)GB50222—95確認(rèn),PC板為難燃一級(jí),即B1級(jí)。PC板自身燃點(diǎn)是580攝氏度,離火后自熄,燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有氣體,不會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)的蔓延。
(6)可彎曲性:可依設(shè)計(jì)圖在工地現(xiàn)場(chǎng)采用冷彎方式,安裝成拱形,半圓形頂和窗。彎曲半徑為采用板厚度的175倍,亦可熱彎。
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通過(guò)對(duì)復(fù)合材料壓力容器進(jìn)行24小時(shí)氣密性檢驗(yàn),測(cè)試得到壓力容器充壓后溫度穩(wěn)定時(shí)間和壓力穩(wěn)定時(shí)間,分析壓力容器充壓壓力和溫度之間的關(guān)系。擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的壓力-時(shí)間方程和溫度-時(shí)間方程可以用來(lái)預(yù)測(cè)不同充氣壓力下的溫度效應(yīng)。
(7)隔音性:PC板隔音效果明顯,比同等厚度的玻璃和亞加力板有更佳的音響絕緣性,在厚度相同的條件下,PC板的隔聲量比玻璃提高3—4DB。在上是高速公路隔音屏障的材料。
(8)節(jié)能性:夏天保涼,冬天保溫,PC板有更低于普通玻璃和其它塑料的熱導(dǎo)率(K值),隔熱效果比同等玻璃高7%-25%,PC板的隔熱至49%。從而使熱量損失大大降低,用于有暖設(shè)備的建筑,屬環(huán)保材料。
(9)溫度適應(yīng)性:PC板在-100攝氏度時(shí)不發(fā)生冷脆,在135攝氏度時(shí)不軟化,在惡劣的環(huán)境中其力學(xué),
機(jī)械性能等均無(wú)明顯變化。
(10)耐候性: PC板可以在-40℃至120℃范圍保持各項(xiàng)物理指標(biāo)的穩(wěn)定性。人工氣候老化試驗(yàn)4000小時(shí),黃變度為2,透光率降低值僅0.6%。
(11)防結(jié)露: 室外溫度為0℃,室內(nèi)溫度為23℃,室內(nèi)相對(duì)濕度低于80%時(shí),材料的內(nèi)表面不結(jié)露。
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基于有限元仿真和實(shí)驗(yàn),對(duì)格柵增強(qiáng)夾芯板彎曲剛度的影響因素及規(guī)律開(kāi)展了研究。先,針對(duì)格柵結(jié)構(gòu)對(duì)夾芯板抗彎特性的影響進(jìn)行仿真分析,認(rèn)為格柵結(jié)構(gòu)能夠較為顯著地提高夾芯板的抗彎剛度;其次,針對(duì)格柵增強(qiáng)夾芯板的蒙皮纖維鋪層角度、格柵密度等幾個(gè)重要參數(shù)對(duì)其彎曲剛度的影響進(jìn)行仿真計(jì)算并對(duì)其規(guī)律進(jìn)行分析;后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真的準(zhǔn)確性。分析結(jié)果表明,夾芯板蒙皮纖維±45°鋪設(shè)時(shí)夾芯板具有的抗彎剛度,且在格柵總體積即含筋量一定的情況下,一定范圍內(nèi)降低單層格柵的厚度以增加格柵的密度會(huì)大幅度提高夾芯板的抗彎剛度。