针对液压系统封隔器,研究采用聚醚型聚氨酯弹性体制作井下液压封隔器的胶筒、密封圈、垫片等密封件,并添加防突部分,进一步提升封隔器密封性能;引入入口增压进一步提升液压系统的性能。聚醚型聚氨酯弹性体制备的封隔器胶筒的拉伸强度、断裂伸长率和压缩永久变形率在经过15天浸泡后分别为37 MPa,490%和52%,性能优于天然橡胶。相比于不带防突结构的封隔器,带防突结构的封隔器的接触面应力更大,对液压系统封隔器的性能产生了显著的积极影响。引入入口增压后,液压系统的高压腔压力和活塞位移分别提高了4.6%和8.9%。结果表明,通过优化密封结构、改进密封材料和提高密封技术水平等措施,可以有效提高液压系统的压力稳定性、系统响应稳定性以及密封性能,为液压系统性能改进提供了新思路和方法。

研究了针对厚度为13 mm的27SiMn重型自卸车液压油缸材料的Q&P热处理工艺。结果表明:采用900℃淬火至240℃保温3 min,再加热至400℃保温7 min的两步法Q&P热处理工艺,能够得到马氏体+适量富碳残余奥氏体的微观组织;测得27 SiMn的抗拉强度为978 MPa,伸长率为13.1%,冲击韧性达到90.5 J·cm-2,具有较好的强度和塑韧性。

利用预制不同初始缝长的小尺寸混凝土梁试件,进行了冻融循环试验,并通过三点弯曲试验研究了冻融作用后混凝土的断裂性能。基于边界效应模型,引入反映材料非连续性与非均匀性的系数,利用试件的极限荷载,确定了不同冻融循环次数下混凝土的拉伸强度与断裂韧度。结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土的拉伸强度与断裂韧度明显降低;相对于未经冻融循环的试件,当经75次冻融循环时,混凝土拉伸强度与断裂韧度的降低超过了38%;基于边界效应模型得到的拉伸强度考虑了材料的非连续性和非均匀性,使计算结果明显高于混凝土的劈裂抗拉强度,可较准确地反映冻融作用后混凝土的劣化损伤程度。

根据空间在轨抓捕服务的需求,针对PDMS和E30两种硅橡胶材料开展全柔性触手的材料制备和结构成型工艺研究,分析不同工艺参数对材料硬度及力学性能的影响。结果表明,随着固化温度的升高和固化时间的延长,两种材料的杨氏模量均逐步提高;随着固化剂占比的提高,杨氏模量呈先上升后下降的趋势。在此基础上,分别采用半固化和全固化工艺制备E30/PDMS/E30三明治结构的复合材料,结果表明半固化工艺所得样品具有明显的界面过渡层和较高的拉伸强度,其断裂伸长率达460%,性能优势突出。采用分析所得最佳工艺制备的气动柔性触手样品具有较好的运动特性——当气压为58 500 Pa时,触手的平均卷曲角速度为0.4 rad/s,最大达0.8 rad/s。本工艺研究结果为实现轨道目标物体的捕获提供了新的材料制备方法和思路。

从细观层次看,骨料周围水泥砂浆即所谓的界面过渡区(Interfacial Transition Zone,简称ITZ)的形貌、成分、密度等特征与水泥砂浆基体显著不同。由于ITZ往往被看成混凝土中的"薄弱环节",其性能在很大程度上影响着混凝土的宏观力学性能。本文采用巴西圆盘劈裂法,设计一定宽度的弧形垫条,以形成2α=20°的平台对含界面的砂浆-花岗岩试样进行准静态劈裂拉伸试验。考虑试样的不同直径、不同砂浆强度、不同长径比、不同应变率及花岗岩骨料表面不同粗糙度等多种因素对界面拉伸强度的影响。采用正交分析法对试验数据进行系统分析。同时,在劈裂拉伸试验中,结合散斑图像采集系统对劈裂试验过程中试样表面的图像进行实时采集,从而获得试样在加载过程中的破坏形式与形态。

目的:为了有效提高传统密封胶的拉伸强度、抗弯曲性能和材料硬度,研究脱乳酸乙酯新型有机硅密封胶的制备及其力学性能。方法:以乳酸乙酯为交联剂,利用制备的原料、试剂和仪器,通过计算物料、合成乳酸乙酯、制备有机硅密封胶预聚体等步骤,制备脱乳酸乙酯新型有机硅密封胶试件。在制备的密封胶试件上施加不同方向、不同大小的应力,从拉伸、抗弯曲和硬度3个方面分析制备密封胶的力学性能。结果:与传统密封胶相比,脱乳酸乙酯新型有机硅密封胶的硬度较大,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了0.777MPa和331.9%,弯曲量降低至368mm。结论:脱乳酸乙酯新型有机硅密封胶的拉伸强度增大,断裂伸长率提高,弯曲量降低,能够有效提高拉伸强度、抗弯曲性能以及材料硬度。

商品化的橡胶制品常常由于尺寸小、异形等原因难以使用传统的力学性能作为寿命推算的性能指标,为了解决这一问题,文中首次提出将氧化诱导期(OIT)作为性能变化指标来推算三元乙丙橡胶O型密封圈的贮存寿命。分别在80℃,100℃,120℃,140℃和160℃对EPDM O型圈进行数小时至2年的热空气加速老化,测试老化前后样品的拉伸强度、断裂伸长率及氧化诱导时间。研究结果表明,随着老化时间的延长和老化温度的升高,OIT的变化趋势与拉伸强度和断裂伸长率一致;使用OIT作为性能变化指标计算出的EPDM O型圈的贮存寿命为28.6年,与以拉伸强度为性能变化指标时基本一致,充分证明了以OIT作为寿命推算指标的可行性,解决了微小或异形制品的寿命估算难的问题。

目的 研究FX-4和FX-17典型橡胶密封圈的加速老化性能。方法 对初始压缩率为14%和20%的FX-4和FX-17这2种橡胶密封圈,进行5个温度点不同时长的加速老化试验,通过试验测定FX-4和FX-17橡胶密封圈的拉伸强度、扯断伸长率、硬度以及压缩永久变形等4个性能指标,并进行分析和比较。结果 硬度指标随老化温度以及老化时间的变化不明显。拉伸强度与扯断伸长率在200℃老化试验后,均出现明显的下降趋势,但在同一老化温度下老化10、70d后,拉伸强度与扯断伸长率未发生明显的变化。在较低的老化温度时,压缩永久变形率随老化温度以及老化时间的变化不明显;在150、200℃温度老化后,压缩永久变形率随着老化时间的增加而呈上升趋势。结论 FX-4与FX-17橡胶密封圈的压缩永久变形率在老化温度点较低时,受温度的影响不显著,在同一温度下随老化时间的增加呈上升趋势;在老化...

以黏度为50000 mPa·s的107胶和黏度为1500 mPa·s的107胶复配作为基胶,以重质碳酸钙和纳米碳酸钙为补强填料,制成双组分密封胶的A组分;以黑色浆、交联剂、偶联剂和催化剂制成双组分密封胶的B组分,探讨了配方中两种107胶的复配比对A组分的黏度和挤出速率的影响,以及对最终密封胶产品拉伸强度和断裂伸长率的影响。

探究常温状态下影响硅钙塑片材拉伸强度的因素,综合考虑拉伸强度、材料特性、材料成本对于硅钙塑材料生产上的影响,制作出可以满足生产的硅钙塑片材。设计碳酸钙、硅藻土、增塑剂三因素并且含量不同的四水平的正交试验,按照正交试验的步骤制作相应的硅钙塑片材,将片材按照国家标准GB/T13022-1991进行采样,再将放样好的硅钙塑片材放到电子万能实验机上进行拉伸强度实验,研究碳酸钙、硅藻土、增塑剂对硅钙塑片材拉伸强度的影响,分别与目标拉伸强度10.14 MPa做比较。结果显示,HDPE（33%）碳酸钙（57%）硅藻土（5%）增塑剂（3%）偶联剂（2%）的硅钙塑材料的拉伸强度已经超过了10.14 MPa。这种硅钙塑材料在拉伸强度、材料特性、成本方面具有很大的优势,可以用到生产上。