尼龍材料在不同應(yīng)變率及溫度下的力學(xué)特性【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述工程力學(xué)尼龍材料在不同應(yīng)變率及溫度下的力學(xué)特性1 文獻(xiàn)檢索范圍1.中文科技期刊全文庫 (維普) 1989-2010.10 2.中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 (萬方) 1980-2010.10 3.中國學(xué)位論文文摘數(shù)據(jù)庫 (萬方) 1980-2010.10 4.中國學(xué)術(shù)會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(萬方) 1985-2010.10 5.中國學(xué)術(shù)會(huì)議論文文摘數(shù)據(jù)庫(萬方) 1985-2010.10 6.中國科技成果數(shù)據(jù)庫 (萬方) 1983-2010.10 7.數(shù)字化期刊全文數(shù)據(jù)庫 (萬方) 1998-2010.10 8.中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫 (同方) 1983-2010.10 2 課題的研究歷史

2、與研究現(xiàn)狀聚酰胺（pa，俗稱尼龍），是五大工程塑料中消費(fèi)量最大、品種最多、資格最老的一種。 pa 具有良好的綜合性能，比強(qiáng)度高于金屬，具有良好的機(jī)械性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)性、阻燃性及自潤滑性，而且容易加工，摩擦系數(shù)低，也適宜于玻璃纖維及其他材料填充增強(qiáng)改性。廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、包裝、機(jī)械、運(yùn)動(dòng)休閑及日用品等方面。聚酰胺纖維由于聚酯等纖維的競爭而增長放慢，但作為工程塑料非纖維用途的拓展，聚酰胺工業(yè)仍呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。聚酰胺的品種主要有尼龍6、尼龍 66、尼龍 610、尼龍 11、尼龍 12 五大品種，此外，還有尼龍 1010、尼龍 4、尼龍 8、尼龍 9、尼龍 810、mc 尼

3、龍、聚芳酰胺及各種共聚改性尼龍。其中，尼龍6 和尼龍 66 的用量最大，約占聚酰胺總消費(fèi)量的90%。尼龍 6 的最大消費(fèi)市場是汽車，也有部分尼龍6 用于包裝薄膜的生產(chǎn)，玻璃纖維增強(qiáng)尼龍還可用于生產(chǎn)液體貯存器；尼龍66 也主要用于汽車工業(yè)，廣泛用于散熱器、引擎等部件的生產(chǎn)；尼龍12 和尼龍 11 因吸水性低，粘結(jié)性能好，多用于汽車軟管和熱熔膠的生產(chǎn)。在美國，聚酰胺生產(chǎn)主要以尼龍66 為主，約占 53%，其次是尼龍 6，為 33%，尼龍 11 和尼龍 12 共占 14%。近年來發(fā)展最快的是尼龍薄膜，現(xiàn)在用量已占聚酰胺總產(chǎn)量的 15%。歐洲聚酰胺生產(chǎn)集中在德國，主要應(yīng)用領(lǐng)域是汽車制造業(yè)。日本的聚酰胺

4、生產(chǎn)以尼龍 6 為主，占其聚酰胺總產(chǎn)量的54%左右。美國聚酰胺最大的用戶是汽車工業(yè)，其他包括電子電器、薄膜、機(jī)械，另外還有單絲、電線電纜、導(dǎo)管和軟管等。尼龍 6 的聚合過程近年來工藝變化不大，仍然是將己內(nèi)酰胺與水通過開環(huán)、加聚、縮聚反應(yīng)制成。目前，國外尼龍6 和尼龍 66 均采用連續(xù)聚合方法生產(chǎn)。在新產(chǎn)品開發(fā)方面，日本三菱化學(xué)公司開發(fā)了高剛性半芳香族尼龍樹脂，它由間苯二甲胺和己二酸反應(yīng)制成。日本還研制出尼龍9t，可耐 290高溫，由對(duì)苯二甲酸和壬二胺聚合而成，在電子工業(yè)中可作為聚苯硫醚（pps）的替代物，具有吸水性低、耐化學(xué)腐蝕、耐磨性好等特點(diǎn)。尼龍納米復(fù)合材料已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化， 具有很高的拉伸模

5、量、 拉伸強(qiáng)度和熱變溫度。采用 nanocor納米粘土加工而成的尼龍6 納米復(fù)合材料制成流延膜， 透氧率比普通尼龍少 50%。尼龍 6 的納米復(fù)合材料的納米添加量只需3%5%，就可將熱變溫度提高53%。利用材料試驗(yàn)機(jī)和霍普金森壓桿動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可以刻畫尼龍材料在高應(yīng)變率、高溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線，從而可以研究應(yīng)變率對(duì)尼龍材料本構(gòu)行為的影響。聚合物材料的性質(zhì)不僅與溫度有關(guān)，還與外力作用的頻率和時(shí)間有關(guān)。外力作用頻率增加相當(dāng)于降低溫度或減少作用力的時(shí)間，使材料剛性提高；相反，頻率降低與升高溫度或者延長作用力時(shí)間具有相同效果，使材料剛性降低。所以，研究材料性能隨頻率的變化十分必要。3 課題的發(fā)展動(dòng)向

6、和趨勢目前，對(duì)尼龍材料的力學(xué)性能研究主要集中在材料的宏觀力學(xué)性能上，很少涉及到材料的微觀性能關(guān)于尼龍材料納米力學(xué)性能的報(bào)道非常少，而且在研究時(shí)往往采用靜態(tài)載荷，其動(dòng)態(tài)納米力學(xué)性能的研究還未見報(bào)道。未來的研究將圍繞尼龍材料的納米硬度和動(dòng)態(tài)納米力學(xué)測試展開， 研究塑性體材料在小載荷作用下的納米尺度效應(yīng)和動(dòng)態(tài)載荷下的納米性能。納米復(fù)合材料可以顯著增加基體材料的某些性能,為了研究其在不同應(yīng)變率下的力學(xué)特性和納米顆粒的改性效果,可以利用拉伸式霍普金森拉桿實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)納米尼龍復(fù)合材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn),以討論應(yīng)變率效應(yīng)和納米顆粒含量對(duì)基體的影響和納米材料的增強(qiáng)機(jī)理。最近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，奇數(shù)尼龍具有特別優(yōu)良的介

7、電性能和壓電性能，在高溫下尼龍的壓電常數(shù)比目前最好的壓電高聚物聚偏二氟乙烯的相應(yīng)值高2 倍。因此，對(duì)奇數(shù)尼龍的研究又重新引起了國內(nèi)外的普遍重視。尼龍11 作為一種新型的壓電高聚物，其點(diǎn)穴性能與力學(xué)性能密切相關(guān)，然而設(shè)計(jì)這方面的研究工作至今仍然很少，研究結(jié)果也有很大差異，因此，用動(dòng)態(tài)力學(xué)方法來研究尼龍11 中的分子運(yùn)動(dòng)機(jī)理成為未來研究的重要課題。參考文獻(xiàn)1 s.nemat-nasser and j.b.isaacs. direct measurement of isothrmal flow stress of matals at elev ated temperatures and high s

8、train rates with application to ta and ta-w alloys.ca 92093-4016,usa. 2 w.chen,f.lu,d.j.frew,m.j.forrestal. dynamic compression testing of soft materials. doi:10.11151.1464871 3 o.s.lee,m.s.kim.dynamic material roperty characterization by using split hopkinson pressure bar technique. received 22 nov

9、ember 2001; received in revised form 3 april 2003; accepted 24 june 2003. 4 e. w. billington and c. brissenden. dynamic stress-straincurves for various plastics and fibre-reinforced plastics. received 7th september 1970, in revised form 1st october 1970. 5 l.l. wang_, s.q. shi, j.y. chen, d.j. huang

10、 and l.j. shen.influences of strain-rate and stress-state ondynamic response of cement mortar. received 28 january 2003.accepted 5 may 2003. 6 王禮立，楊黎明，沖擊動(dòng)力學(xué)進(jìn)展，王禮立，余同希，李永池編，中國科技大學(xué)出版社，合肥 (1992)，88-116. 7 謝桂蘭，張平，龔曙光，曹尉南，安小軍，高分子材料科學(xué)與工程， 21 (2005): 23-27. 8 蘇碧軍，王啟智. hopkinson 壓桿對(duì)準(zhǔn)脆性材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究a. 巖土力學(xué),2003,24增刊： 15. 9 hedicke k., wittich h., mehler c., gruber f. and altst?dt v., com