车用尼龙及其复合材料的性能与应用

尼龙及其复合材料是汽车常用的塑料材料之一,研究其结构与性能有助于扩大其在汽车上的应用.文章以汽车上应用最广泛的尼龙、玻璃纤维增强尼龙、尼龙聚丙烯合金和尼龙丁腈橡胶合金材料为例,分析它们内部结构的不同以及在力学性能上的区别.针对不同材料的不同性能,列举了这些材料制造的具体零部件和使用现状.由于尼龙及其复合材料具有很高的性价比,其应用范围必将不断扩大.今后对尼龙及其复合材料缺陷的优化和改进,将成为这种材料的研究方向.     

基于界面改性的碳纳米管增强水泥基复合材料力学性能与机理研究

为研究界面改性的碳纳米管(CNTs)增强水泥基复合材料力学性能与机理,用酸处理CNTs的表面,并采用聚乙烯醇(PVA)作为桥联剂改善CNTs与水泥基体间的界面,首先采用XPS光谱、FTIR测试及ToF-SIMS质谱法评价CNTs的表面处理和界面结合情况,然后对比分析了水泥/PVA、水泥/a-CNTs、水泥/PVA/a-CNTs和水泥/PVA/CNTs复合材料的力学性能测试结果。结果表明:CNTs通过表面处理可以得到有效官能团,从而增强和水泥之间的连接,PVA的加入也可以有效改善CNTs与水泥的结合程度;未经处理的原始CNTs对水泥复合材料的抗折强度增强效果不明显,而含有PVA和经表面处理的CNTs的水泥复合材料,其抗折强度显著增加,可从5.52 MPa增加到12.61 MPa。研究证明,通过强化CNTs和水泥基体之间的界面,可以明显增强水泥/CNTs复合材料的力学性能。     

热塑性碳纤维/尼龙6复合材料界面优化及零件快速成型工艺研究

碳纤维复合材料具有质轻高强等优势,是绝佳的轻量化材料,但汽车常用的碳纤维复合材料以环氧树脂等热固性树脂为基体,大规模应用会面临不易回收的难题。热塑性碳纤维复合材料具有易回收的优势,但其如何提升碳纤维与热塑性树脂的界面结合力及零件成型效率是行业难题。本文以热塑性碳纤维/尼龙6复合材料为研究对象,针对商品化碳纤维/尼龙6界面相容性差的问题,创新设计一种新型的可溶性共聚酰胺上浆剂,将碳纤维/尼龙6的界面强度提升74.2%,显著提升了碳纤维/尼龙6的综合性能。同时,优化预浸料制备和连续模压成型的工艺参数,将碳纤维顶盖横梁的模压生产效率提升至3.4 min/件,满足汽车行业大批量产节拍要求。同时,碳纤维/尼龙6顶盖横梁具有极高的弯曲强度和模量,与钢制件相比轻量率达68.8%。综上,本文为热塑性碳纤维复合材料（易回收）在汽车上的批量化应用提供了创新解决方案。     

无机填料对GMT制品表面质量的影响

为提高玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(简称GMT)的表面质量，将无机填料颗粒与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯。研究了无机填料的含量、种类、填料粒径对GMT制品表面收缩、凹斑和光泽度的影响，测试了无机填料填充的GMT的力学性能。结果表明，加入无机填料可有效解决GMT制品露毡问题，减小了表面收缩凹斑，提高了制品表面光泽度。无机填料对GMT力学性能的影响与填料种类有关，可根据需求加以选择。     

针刺法膨润土复合防水衬垫的结构与力学性能研究

为研究膨润土复合防水衬垫(GCL)的组成和结构对其力学性能的影响,观察膨润土表面形态结构以及对膨润土复合防水衬垫的拉伸强度和剥离强度进行试验研究。结果表明:膨润土遇水后表面结构发生改变,从而使其抗渗性能增强;复合防水衬垫的拉伸性能主要由编织土工布提供,拉伸强度为882.38N/10cm,剥离强度随剥离方向不同而异,剥离强度小于100N/10cm,拉伸强度要远大于剥离强度;水化前的膨润土对力学性能无影响;水化后的GCL纵向强度提高21.2%,横向强度提高11.8%,说明水化作用对力学性能有影响。     

竹基复合防眩板的制备、性能表征与结构设计

为了制备高强竹基复合材料防眩板,以竹粉和高密度聚乙烯(HDPE)为基体材料,加入颗粒增强因子和其他助剂,通过挤压成型工艺制备出竹基复合材料。在确定冲击改性剂最佳掺量的基础上获得了竹基复合材料最佳配方。进一步研究了竹粉粒径的大小对复合材料力学性能的影响。结果表明:不同粒径的竹粉对复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击强度均会产生一定的影响,这可能与竹粉和其他材料界面结合程度、纤维形态、表面粗糙度以及内部空隙情况不同有关。40目为竹粉最佳粒径。确定了竹质复合防眩板的颜色、外型、制备方法及安装与固定方法,为其今后的实际应用奠定了重要基础。     

表面处理对车身用5182铝合金接头胶粘性能的影响

本文中采用胶接技术实现了车身用5182铝合金板件的连接,利用不同表面处理改变了板件的表面质量,研究了表面粗糙度、微观表面积等参数对接头界面形貌和力学性能的影响。采用表面自由能测量、拉伸剪切试验和光学显微镜测量等测试分析方法,对不同试验样件润湿性、力学性能和断裂面特征进行了分析。结果表明,使用砂纸打磨可增加铝合金板件的表面粗糙度和粘接面积,加强胶层与板件的机械咬合,提高接头强度。其中,360目砂纸打磨板件对接头强度提升最大,过高或者过低的粗糙度都会降低胶层与板件的有效接触面积,不利于增强胶接接头强度。     

相变微胶囊填充水泥基复合材料的制备及性能研究

研究以水泥为基体,将微胶囊相变材料掺入其中,从而得到一种由水泥为主、相变微胶囊掺合在其中的复合材料。对相变微胶囊材料在复合材料中分布的微观结构以及复合材料热学性能进行了研究,并进一步研究了在不同掺量下,复合材料的力学性能变化。研究结果表明,相变微胶囊材料颗粒在复合材料中分布均匀,微胶囊颗粒的整体形状较为完整;随着相变微胶囊材料掺量的增大,复合材料的储放热性能增大,复合材料的力学强度呈下降趋势。综合分析后可知,相变微胶囊材料掺量为30%时,复合材料的储热性能最好,具有一定的力学强度,可应用于某些建筑领域。     

分电器断电器衬套材质的选用

哈尔滨市汽车白金厂生产分电器断电器总成已有24年历史,是生产各种型号汽车分电器的专业厂,是一机部定点企业之一。目前国内同行业对断电器衬套材质的选用,一般都用聚碳酸脂或尼龙1010,在制造工艺上虽有较简单和成本低等优点,但在实际使用中却出现了很多问题。特别是尼龙1010更差。具体说:断电器衬套装于分电器托盘的铜轴上,出厂时塑料衬套孔虽与铜轴配合良好,但随着气候条件的变化,特别是在南方炎热的夏季,气温常高达40℃左右,又因与汽车发动机本身运行所产生的热量交织在一     

汽车复合材料板弹簧单向层压板的性能研究

本文研究了复合材料板弹簧用层压板的基本力学性能、耐高低温性能和耐油性能。结果表明:复合材料层压板的性能满足板弹簧实际工况的要求。复合材料层压板的拉伸强度和弯曲强度分别为1120MPa和1329MPa,复合材料层压板的拉伸强度在-40℃环境下保留率为94.15%,70℃环境下保留率为98%。复合材料层压板的弯曲强度在机油、93#汽油和0#柴油中浸泡90天后的变化率分别为-3.25%、-2.99%和-2.05%。     

温拌SBS改性沥青混合料低温与疲劳特性研究

为了研究温拌剂对SBS改性沥青混合料低温和疲劳特性的影响,采用SGC击实仪成型试件,测试温拌沥青混合料的空隙率与劈裂强度,确定拌和与击实温度,并利用低温小梁实验和四点弯曲疲劳试验测试沥青混合料的力学性能进行评价。研究结果显示:温拌剂掺入,降低了沥青混合料的成型温度.提高了SBS改性沥青混合料的压实性;温拌剂可以提高沥青混合料的破坏应变,使沥青混合料的柔性增加;养生可以提高温拌沥青混合料的低温性能;温拌沥青混合料(WMA)的疲劳寿命大于普通热拌沥青混合料(HMA),并且WMA的疲劳寿命对温度和应变的敏感性较低。     

建筑垃圾改良膨胀土特性试验研究

通过不同掺比、不同级配组合建筑垃圾掺入到膨胀土后进行室内试验,分析试样的无侧限抗压强度、CBR力学特性和膨胀特性规律。结合建筑垃圾改良膨胀土作用机理,对工程特性进行分析。研究结果表明:一定比例掺量的建筑垃圾可以显著改善膨胀土的物理力学、膨胀性能;建筑垃圾改良膨胀土的力学特性、胀缩性取决于建筑垃圾的掺比和土的初始含水量大小,此外级配对其也有一定影响。当建筑垃圾掺比为40.0 %左右,混合土含水率为12.4 %左右、采用19.5～31.5 mm粒级再生料时,建筑垃圾改良膨胀土具有更好的工程特性,满足路基填料的要求。     

不同含水率下石灰改良红层泥岩土的力学特性试验研究

为掌握不同含水率下石灰改良黔张常高铁地区红层泥岩的力学特性,对红层泥岩及其石灰改良土进行了击实试验,随后考虑最优含水率和饱和含水率进行了无侧限抗压,CBR,直剪等力学试验,结果表明:随石灰掺量增加,改良红层泥岩的最优含水率逐渐增大,而最大干密度则逐渐减小.石灰对红层泥岩土的强度和承载力有显著改善,但改善效果与红层泥岩土自身的含水率有关.饱和状态下,石灰掺量增加,对CBR值和黏聚力改善的效果越好,但对无侧限抗压强度和内摩擦角改善效果的增幅不如前者明显;最优含水率下,石灰掺量越高,无侧限抗压强度、黏聚力和CBR值逐渐增加,但对内摩擦角的改善效果并不明显,且当石灰掺量超过6％时,其内摩擦角略有减小.最终推荐利用石灰改良黔张常地区红层泥岩时最优掺比为6％.     

生产工艺参数对胶粉改性沥青混合料强度影响的试验研究

选择胶粉改性沥青生产中涉及的搅拌方式、搅拌温度、搅拌时间以及胶粉掺量4个参数,控制3个参数不变,改变另一个参数,采用间接拉伸（IDT）试验研究生产工艺参数对胶粉改性沥青混合料强度的影响,并通过灰色关联方法分析各参数对混合料强度的影响程度。结果表明：高速搅拌方式生产的胶粉改性沥青混合料强度最大,简单搅拌最差;180～200℃生产温度能得到强度较好的混合料;搅拌时间并非越长越好,而是有一个合理的范围,建议选择l～1．5h;从沥青的改性程度和施工和易性考虑,建议胶粉掺量为17．6％～22％;4个工艺参数中,胶粉掺量和搅拌时间是最关键的影响因素,搅拌温度次之,搅拌方式影响不大。     

汽车用滑石填充聚丙烯的力学性能

滑石填充聚丙烯是汽车工业中应用最多的改性聚丙烯材料，能达到改善其性能的目的。文章介绍了聚丙烯材料加入10％，20％，30％，40％滑石填充后的力学性能变化规律，采用试验研究的方法，按照国家标准对其密度、拉伸强度、弯曲强度及冲击韧性等性能进行了测定。结果表明，随着滑石含量的增加，滑石填充聚丙烯的密度不断增大；当滑石含量达到30％，滑石填充聚丙烯的拉伸强度和，中击韧性达到最大值；当滑石含量达到20％时，滑石填充聚丙烯的弯曲强度达到最大值。     

基于不同搅拌方式下的水泥稳定碎石力学性能及细观结构研究

搅拌工艺对水泥稳定碎石的力学性能有较大影响。为了分析振动和非振动搅拌技术对水泥混凝土的力学性能和细观结构的影响,文章采用不同的搅拌工艺制备试样进行研究。采用CT试验分析了水泥砂浆在粗集料表面的分布情况;通过开展不同应力状态下的强度、模量和疲劳试验来揭示搅拌技术的影响;分别建立了强度随加载速率和模量随应力水平的变化规律,采用与加载速率相关的应力比修正的S-N疲劳方程来表征其疲劳性能。研究结果表明,振动搅拌技术制备的水泥稳定碎石试件的砂浆在骨料中分布更加均匀,密实型更高;在相同的试验条件下,振动搅拌制备的水泥稳定碎石试件的强度、模量和疲劳寿命均高于非振动搅拌成型的试件;振动搅拌制备的试件的强度和模量随加载速率的增长速率更高;与非振动搅拌制备的水泥稳定碎石试件相比,振动搅拌制备试件的疲劳寿命应力敏感性更加稳定。     

掺水泥乳化沥青冷再生混合料强度影响因素试验研究

采用垂直振动成型方法制备圆柱体试件,通过试验研究了乳化沥青类型和水泥掺量对高速公路路面上面层掺回收料就地冷再生混合料强度的影响。结果表明:与普通中裂乳化沥青冷再生混合料相比,SBR与SBS改性乳化沥青冷再生混合料力学强度可分别至少提高15.0%,9.0%;掺水泥1.5%乳化沥青冷再生混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、劈裂强度和抗剪强度分别至少提高了11.0%,13.0%,19.0%,85.0%。因此,根据力学性能最优原则,选取SBR改性乳化沥青作为冷再生混合料的胶结料;考虑材料经济性问题,建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%。     

硅藻土改性沥青混合料低温抗裂性能研究

将硅藻土掺配在沥青混凝土中,可以改善沥青混合料的物理力学性能,提高路面工程质量。为了确保硅藻土改性沥青混合料的低温抗裂性能,就必须用试验方法来评定它在低温下的性能。通过两种不同的硅藻土,采用压缩应变能、弯曲应变能的方法,进行硅藻土改性沥青低温性能研究。通过室内试验,证明硅藻土改性沥青混合料能够显著改善低温抗裂性能,硅藻土是一种非常好的改性剂。     

硅藻土对沥青温度稳定性的影响

硅藻精土作为一种新型沥青改性材料,掺配在沥青混合料中,可以改善沥青混合料的物理力学性能,提高路面工程质量。本文选用4种硅藻土,进行改性沥青的温度稳定性研究,并运用灰色系统关联度分析方法,找出硅藻土影响改性沥青温度稳定性的主要因素,从而确定硅藻土作为改性剂的基本品质,为硅藻土的使用做好准备工作。     

丁苯乳液改性水泥砂浆力学性能与微观结构

针对普通水泥砂浆抗折强度低、脆性大的特点,掺加羧基丁苯聚合物乳液对普通砂浆进行改性,研究其力学性能变化规律;用扫描电镜（SEM）和孔分布测定仪分析其微观结构。结果表明,随聚灰比（P/C）增大,改性砂浆内部逐渐形成由聚合物和水泥水化产物交织构成的空间网络结构,小于200 孔隙体积率增大,孔径细化,砂浆密实程度提高,脆性改善;改性砂浆抗压强度降低,但抗折强度和折压比升高,韧性加强,同时其扩展度增大,粘度先增大后降低。