材料阻尼及阻尼材料的研究进展
材料阻尼及阻尼材料的研究进展
张忠明;刘宏昭;王锦程;杨根仓
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2001(032)003
【摘要】介绍了材料阻尼和表征阻尼性能的有关参量,回顾了阻尼材料的发展历史,综述了阻尼材料的研究现状,对阻尼材料的发展提出了几点看法.
【总页数】4页(227-230)
【关键词】阻尼材料;研究:进展
【作者】张忠明;刘宏昭;王锦程;杨根仓
【作者单位】西北工业大学,;西安理工大学机械与精密仪器工程学院,;西北工业大学,;西北工业大学,
【正文语种】中文
【中图分类】TG146
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硅橡胶性能及其研究进展
硅橡胶性能及其研究进展 【摘要】近年来，我国的工业水平不断提高。硅橡胶在工业生产中发展成为一种重要的材料，对它的性能研究具有十分重要的意义，同时对促进材料的利用和工业的发展有一定作用。笔者在本文中针对110和107两种硅橡胶的性能进行分析研究。 【关键字】硅橡胶、性能研究、研究进展 一、前言 硅橡胶的分子主链是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，对它性能的研究有助于提高产品的质量水平，找准应用领域，为相应的医疗领域、军事领域做出更大的贡献。 二、硅橡胶基本情况 1、基本结构 像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物，其分子链上存在不饱和键，但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，在其主链上没有不饱和键。对有机聚合物来讲，不饱和键是其硫化的化学活性区域，并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。 硅-氧键的高键能，完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。除了更高的键能，对于碳原子而言，更大的硅原子也提供了更大的自由空间，使硅橡胶玻璃化温度低，透气性能更好。由于应用上的不同，透气性能可能是优点亦有可能是缺点。 2、硅橡胶的合成 硅橡胶合成的简要过程是：砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300℃左右温度下，以铜作催化剂，硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下，形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下，D4聚合，链终止导致过程的完成。 3、硅氧烷的硫化 硅氧烷一般使用过氧化物硫化，以优化其耐高温能力。硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化，但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。 铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的，带来的性能包括：低挥发性、紧密的表
材料阻尼及阻尼合金的研究现状_李沛勇
材料阻尼及阻尼合金的研究现状 Statu s of R esearch on M aterial D am p ing and D am p ing A lloys 李沛勇,戴圣龙,刘大博,柴世昌,李裕仁(北京航空材料研究院,北京100095) L I Pei2yong,DA I Sheng2long,L I U D a2bo,CHA I Sh i2chang,L I Yu2ren (In stitu te of A eronau tical M aterials,B eijing100095,Ch ina) [摘要] 介绍了材料的阻尼特性及其表征参数,综述了近年来在阻尼性能测试方法、阻尼合金及其阻尼机制等方面的研究现状,并指出了传统阻尼合金在应用方面存在的问题。 [关键词] 材料阻尼;阻尼性能;阻尼机制;阻尼合金 [中图分类号]T G14612 [文献标识码]A [文章编号]100124381(1999)0820044205 Abstract:T he m aterial dam p ing characteristic and its m easu ring param eters w ere in troduced1T he statu s of research on the testing m ethods of dam p ing capacity,dam p ing alloys and their dam p ing m echan is m s w ere also review ed1In additi on,the p rob lem s ex isting in the app licati on s of conven2 ti onal dam p ing alloys w ere po in ted ou t1 Key words:m aterial dam p ing;dam p ing cap acity;dam p ing m echan is m s;dam p ing alloys 航空、航天和航海等领域均存在不同程度的振动和噪音问题。火箭、卫星失效分析表明,约2 3的故障与振动和噪音有关[1]。飞机在长期使用过程中由于振动的影响,常出现方向舵、机尾罩萌生裂纹、空速管断裂以及座舱噪音等问题,影响着它们的可靠性和寿命。飞机和舰船上的各种仪器仪表也常因此发生故障。另外,振动和噪音也严重危害人们的身心健康,是环境工程急需解决的重要课题之一。为此,人们不断在探索减小振动和降低噪音的途径。在减振方面,目前已出现了两种可能途径:一是设计和采用减振结构。例如,采用树脂和铝板制成双层或多层铝 树脂复合板。该复合板的减振性能明显优于传统的单一铝板。二是研制和采用阻尼材料。阻尼材料本身即具有良好的减振功能,如树脂基复合材料和高阻尼金属材料等。本文综述材料阻尼机制、阻尼性能的表征与测试方法以及实用阻尼合金等的研究现状。 1 材料的阻尼特性及其表征 在循环载荷作用下,理想的弹性材料的应力Ρ与应变Ε之间存在单值函数关系,即应力与应变同位相;而 [收稿日期]1998211228;[修回日期]1999203228实际固体材料却往往表现出不同程度的非弹性行为,引起应变落后应力的现象,即存在[2]: Ρ=Ρ0expΞt(1) Ε=Ε 0exp( Ξt-<)(2)式中Ρ0,Ε0分别为应力幅和应变幅,Ξ为角频率,t为时间,<为应变与应力之间的相位差。这样,振动一周后,则形成一滞后回线,引起机械振动能消耗。阻尼(damp2 ing),又称内耗(internal fricti on),即是指材料在振动中由于内部原因引起机械振动能消耗的现象[2,3],它是材料的三大功能特性(超塑性,阻尼特性和形状记忆特性)之一[4]。这种能量消耗通常指材料将机械振动能转化为热能而耗散于材料和环境中。材料的阻尼特性通常用阻尼性能(damp ing capacity)来度量,是指材料消耗外界机械振动能的能力,它常用下列一些参数来表征[2,4～7]: 倒质量系数或内耗值Q-1 Q-1=(f2-f1) f r(3)式中f r为材料的共振频率,f2和f1为其强迫振动时的A2-f(A为振幅,f为频率)谱上 1 2A 2对应的频率。 对数衰减率? ?=n21ln(A i A i+n)(4)
硅橡胶阻尼材料
硅橡胶阻尼材料 专业：11高分子 姓名：刘谢非 学号：C31114047
一．硅橡胶特点 硅橡胶是以—Si—O—Si—为主链，通过硅原子与有机基团组成侧链的高分子弹性体。侧基为有机基团。因其键角大、取向自由度大，柔顺性好，所以具有卓越的耐低温性能；因其键能大（422.5kJ／mol），所以耐高温性能好［1］。其玻璃化转变温度较低（-70~-140℃），室温附近其性能变化小，而硅氧键的结构使其在较宽的温度范围（-50~200℃）内力学性能较稳定 二．硅橡胶阻尼材料 1.阻尼材料 将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制。材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量，评价阻尼大小的标准是阻尼系数。导弹、运载火箭和飞机在飞行时，由于发动机工作和气动噪声等原因，会引起严重的宽频带随机振动和噪声环境，还会激发结构和电子控制仪器系统众多的共振峰，使结构出现疲劳失效和动态失稳，使电子控制仪器精度降低以至发生故障。统计数字表明，火箭的地面和飞行试验故障约有三分之一与振动有关，而结构材料的阻尼性能不佳是造成这类故障的一个重要原因。为了提高结构的阻尼性能，可将结构材料和阻尼材料组合成复合材料，即由结构材料承受应力，阻尼材料产生阻尼作用，以达到控制振动和降低噪声的目的 2.高分子材料的阻尼原理 高聚物在交变应力的作用下，由于其特有的粘弹性，形变的变化落后于应力的变化，发生滞后现象，有一部分功以热或其他形式消耗掉。这样就形成阻尼。在玻璃化温度以下，高聚物在外力作用下的形变主要是由键长、键角的改变引起的小形变，即弹性形变，速度很快几乎完全跟得上应力的变化，因此阻尼小；在高弹态时，由于链段运动比较自由，内耗也小。在玻璃化转变区域向高弹态过渡时，当应力以适中的频率作用于高聚物，由于链段开始运动，而体系的粘度还很大，链段受到的摩擦阻力比较大，形变落后与应力变化，阻尼较大。通用型阻尼材料要求至少有60~80℃这样宽广的玻璃化转变温度，为了加宽玻璃化转变温度范围，可以在高聚物的侧链上引入大体积的苯基，或用阻尼系数高的聚合物作为基材，和另一种玻璃化温度与之相差几十度的聚合物共混、共聚，来达到扩大阻尼温度区域及满足其他需求的目的。
橡胶阻尼材料研究进展
橡胶阻尼材料研究进展 摘要：在本文中，对近些年来的对橡胶阻尼材料的研究进了简单的介绍。经过大量经验得知，对于橡胶阻尼材料进行设计的主要原则是：尽量使有效阻尼温度的范围增大，增大其损耗模量以及滞后损失，减小其储存模量。为了对橡胶阻尼材料的减震性能进行提高，目前采用最广泛的方法是：材料结构改进、橡胶接枝和嵌段共聚以及橡胶与橡胶、纤维、塑料共混。 关键词：橡胶阻尼材料研究进展 前言： 机械在运转时会产生污染环境的震动以及噪声，同时这些危害的产生对于机械加工的密度以及精度也都会有影响，从而造成机械的使用寿命会缩短，机械结构会因疲劳而发生损坏。为了使这个问题得到解决，国内外的研究人员一直致力于增大机械系统或结构的能量损耗的研究。新的技术以及新的材料在阻尼减震的研究中不断被引用，由于高分子阻尼减震材料具有优异的性能而不断的在阻尼减震中得到应用。对于此种材料的应用，既可以有效的减低机械震动以及噪音，并且使机械产品的质量得到了保证。在汽车工业中，对于减震橡胶材料的使用，使得汽车的舒适性、安全性以及其稳定性都得到了大幅的提高。在本文中对橡胶阻尼材料以丙烯酸酯橡胶、聚氨酯为例的研究进展进行了简单的介绍。 一、橡胶材料的阻尼机理简介 橡胶材料之所以能够产生阻尼作用，这是由于其滞后现象。当橡胶出现拉伸-回缩这一循环变化时，会产生链段间的内摩擦阻力，为了要克服这种阻力就会产生内耗。 当橡胶处于玻璃态时其分子链段的运动能力几乎为零，模量很高，不能完成机械能转变成热能的耗散，能量的贮存形式是位能；分子链段的运动能力较高时，橡胶是处于高弹态，但是这个阶段对于机械能的吸收的能力是有限的，所以我们需要对一种转变区域进行确定，即在这个区域里，橡胶材料的模量较低，损耗因子较高，这样只要振动频率在要求范围内，分子基团间就能进行相互耦合，从而耗散振动能量。 此外，大量的专家学者定量研究了橡胶材料的阻尼机理。其中包括：阻尼性能与分子结构的定量关系研究、互穿聚合物网络的协同效应等等。有学者指出，在聚合物中，分子基团对于阻尼特性的增强的原因不仅仅在于其分子结构，还包括此分子的位置，基团贡献分子理论便诞生了。 二、橡胶阻尼材料 1、丙烯酸酯橡胶
高阻尼材料的研究及发展方向
高阻尼材料的研究及发展方向 班级：化学1001 学号：100900071 姓名：张为栋 摘要：高阻尼材料作为一类新型功能材料，在吸能、减振、缓冲等领域有着广泛的应用。本文简述了常见的高阻尼材料，评述了高阻尼机理，并提出该领域今后的主要研究方向是发现新的阻尼机理，开发具有优异性能的新型高阻尼材料。关键词：高阻尼材料阻尼机制特点性能展望 1.前言： 阻尼(或内耗)是指：振动着的物体，即使与外界完全隔绝，其振动也会逐渐衰减下来，这种机械能耗散为热能的现象，叫做内耗，即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消散，在工程上称之为阻尼，常用内耗值来表征[1]。众所周知，机械构件受到外界激发将产生振动和噪声，这些振动和噪声一方面恶化工作环境，危害工作人员的身心健康，另一方面，影响仪器设备的精确性、稳定性，使灵敏度降低甚至失效、失灵旧[2-4]。随着工业化进程的日益加快，振动和噪声的问题越来越突出，对防噪减振提出了更高的要求。传统的措施已不能满足人们的需要，人们希望有一个根本解决问题的方法，即寻找高阻尼材料。将振动和噪声抑制在发生源处。 2 高阻尼机理 2．1 复合型 复合型阻尼材料一般具有两相或两相以上复合组织，通常是在基体中分布成较软第二相。在外界振动作用下，基体组织发生弹性变形，第二相在界面处发生塑性流动,使振动能转化为摩擦热能而消耗。复合型阻尼材料的阻尼性能随温度的升高而提高（如石墨铸铁和减振钢板），可在高温下使用[5-8]。 2．2 孪晶型或界面型 在外加应力下，通过界面的运动而耗散能量。界面阻尼对温度十分敏感，随温度的上升，阻尼能力增强，但在高温下，材料的力学性能较差。所以，该类阻尼机制适合的温度较低。 2．3 位错型 由析出物和杂质原子所钉扎的位错，在外加的振动应力作用下松开后，由表
硅橡胶的研究进展 综述
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氟硅单体合成的研究进展
氟硅单体合成的研究进展 朱淮军1,李凤仪13,廖洪流2 (11南昌大学化学系,南昌330047;21华南理工大学化工系,广州510641) 摘要:综述了氟硅单体合成的研究进展,重点介绍了氟硅单体的特性、原料、合成方法,并对其发展前景进行了展望。 关键词:氟烃基硅烷,硅氢加成,催化剂,三氟丙烯,全氟丙烯,聚全氟乙丙烯,氟硅橡胶中图分类号:O 627141 文献标识码:A 文章编号:1009-4369(2005)02-0030-03 收稿日期:2004-11-17。 作者简介:朱淮军(1979— ),男,硕士生,主要从事氟硅单体合成的研究和开发。 3联系人,fy -Li @https://www.360docs.net/doc/0018738074.html, 。 氟硅材料的诞生,可以说是高分子材料发展史上的一个里程碑,它进一步开拓了有机硅材料的应用范围。近几十年来,氟硅材料被广泛应用于军事、航空航天等领域,并正在积极开发用于民用的产品。 以30303-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单元的氟硅橡胶兼具氟橡胶和硅橡胶的特点,具有良好的耐油、耐溶剂性能和优异的耐高低温性能,在汽车、航空、机械、石油化工及军事等工业领域中有重要的应用。 制备含氟烃基的硅油或硅橡胶的关键是合成氟烃基烷基硅烷单体,早期的氟烃基硅烷主要是三氟丙基(-CH 2CH 2CF 3)硅烷。近年来,随着织物防水、防油、防污整理的高档化及消泡剂、脱模剂的高性能化,使含氟烃基聚硅氧烷方面的研究发展迅速,而且开发的重点是引入长链氟烃基及含氧原子的氟烃基硅烷产品[1]。 1 氟硅单体的特性 由于氟原子的电负性(3198)是所有元素中最大的,而其范德华原子半径(01135nm )又是除氢以外最小的,且原子极化率(01557)最低;因此,氟原子与其它元素形成的单键键能都较大,键长都较短。同时,由于空间屏蔽效应,氟类化合物的碳链受到周围氟原子的保护,其它原子不易侵入;因而,碳碳键结合更牢固。然而,由于氟原子的电负性高,当它的取代位置在硅原子的α-位或β-位时,将削弱硅碳键,使其容易受到亲核试剂的进攻而断裂,从而得到不 必要的副产物,影响含氟硅烷的进一步利用;而且随着硅原子上氟烃基的增加,特别是多氟烃基的增加,硅碳键更易受到亲核试剂的进攻。 长链多氟烷基的憎水、憎油性能优于短链氟烷基;而含氧长链多氟烷基(氟醚基)属于柔性基团,其憎水、憎油及抗污性能优于多氟烷基。因此,常用作织物的整理剂及高效消泡剂、脱模剂等。 氟芳基硅烷与氟烷基硅烷一样,在强电负性氟原子的影响下,Si C 6H 4F 键易受亲核试剂的进攻而断裂;Si C 6F 5键即使在很弱的亲核试剂(如沸腾的乙醇)作用下即可断裂。但是CF 3C 6H 4 Si 中的Si C 键对亲核试剂的进 攻却比较稳定,在室温下能长时间(24h )经受NaOH/乙醇溶液的作用。当氟芳基硅烷中的F 与Si 为对位时,其在溶液中的断裂速度比其它取代位置的硅烷慢得多。 2 合成氟硅单体的原料 合成氟硅单体的原料主要为氟代烯烃。氟代烯烃的种类很多,可分为全氟取代、部分氟代,烷基、苯基,长链烃基及短链烃基氟代烯烃等。常用的氟代烯烃有30303-三氟丙烯、全氟丙烯、聚全氟乙丙烯。早期主要采用30303-三氟丙烯为原料合成氟硅单体。 综述?专论 有机硅材料,2005,19(2):30～32 SIL ICON E MA TERIAL
高阻尼铜合金
高阻尼铜合金(high damping copper alloy) 具有较高减振降噪功能的铜合金。一个自由振动的固体，在与外界隔绝和真空的条件下，其振动振幅会逐渐衰减，直至静止，这就是固体的阻尼特性。高阻尼合金则是由于合金内部特有的组织结构，具有将振动机械能转化为热能的本领。工程上常用比阻尼S?D?C来表示材料阻尼本领的大小，其计算公式为 式中S?D?C为英文specIfic damping capacity (比阻尼)的缩写，Wn和Wn+1为相邻两个振动的振幅。 锰铜合金、铜锌铝和铜铝镍合金为人们研究较多的高阻尼铜合金，其减振降噪功能与合金内部马氏体相内的微孪晶结构相关。但目前已投入实际应用的仅为锰铜合金。高锰(Mn≥75％)合金，其马氏体相变温度坛在室温以上，马氏体组织较稳定，合金具有较高的比阻尼。但在制备工艺、耐蚀性等方面存在一系列的问题。20世纪70～80年代，美、英、前苏联等国在中锰(40％～60％Mn)合金的研究和开发上取得了一定的进展。中锰合金的马氏体相变点在室温以下，但采用淬火(800℃)和时效(400～450℃)热处理来培养合金内部一定数量的富锰区域，由富锰区完成马氏体相变和反铁磁性转变，该相结构保证合金的阻尼特性。而合金内部与富锰区并存的是一定数量的贫锰区，该组织保证了合金的加工与焊接工艺性能。科学工作者还在锰铜二元合金基础上添加适量的铝、铬、铁和镍等元素，进一步稳定合金的马氏体相并提高其耐蚀性能。国际上有两种商业牌号的高阻尼锰铜合金，有英国开发的铸造型SONOSTON，已试用于潜艇螺旋桨；美国开发的变形INCRAMuTE，可用于电机机壳、基座、齿轮构件、船舱隔板等需要减振的构件。90年代中国研究开发出主成分介于INCRAMUTE和SONOSTON之间的阻尼锰铜合金，除其力学性能和阻尼系数达到国际现行合金外，其阻尼特性具有更好的长时稳定性，适用于制造需要减振降噪的船舶电动机座、矿山机械、冶金厂传输履带等。SONOSTON和IINCRAMuTE的标定成分，主要性能和用途见表。
阻尼橡胶材料的研究进展
阻尼橡胶材料的研究进展 文章针对阻尼橡胶材料的设计原则，阐述了影响橡胶阻尼性能的因素，包括橡胶结构的影响以及与橡胶配合使用的组分（共混基体、填料、有机小分子、增塑软化体系）的影响，并展望了橡胶阻尼技术的发展趋势。 标签：阻尼；橡胶；填料；共混；有机小分子；增塑软化 引言 日常生活和生产中的振动和噪声给人们带来了严重的危害，必须采用有效的手段加以控制。阻尼橡胶材料利用橡胶的动态黏弹行为，将振动能以热的形式耗散，可广泛应用于降低机械噪聲、减轻机械振动、吸声、隔声，提高工作效率，同时还可以改善产品质量。阻尼橡胶材料通常用耗散因子tanδ表示阻尼特性。对于阻尼橡胶材料的设计原则包括：提高材料的阻尼因子，即tanδ高；拓宽阻尼温度范围。 1 橡胶结构影响 影响橡胶阻尼性能的因素很多，其中聚合物自身的结构对阻尼性能有直接影响。内耗大的橡胶阻尼效果好，内耗大的橡胶应该是具有足够高的分子量和分子量分布的多分散性，分子链间应存在较强的相互作用，如离子键、氢键、极性基团等，分子链中引入侧基来增加分子间的内摩擦。在常用橡胶中，丁基橡胶和丁腈橡胶的内耗较高，氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶居中，丁苯橡胶和天然橡胶较低。另外，通过共聚形成具有特定链段结构的聚合物也可影响橡胶的阻尼性能。当通过接枝共聚或嵌段共聚在聚合物侧链生成链段或形成具有不同链段的嵌段结构后，可以增大内聚能、增加聚合物链段的运动和相互摩擦，从而提高聚合物的阻尼性能。除了上述影响因素外，本文主要从共混基体、填料、有机小分子、软化增塑体系这几个方面阐述了其对橡胶阻尼性能的影响。 2 与橡胶配合的组分影响 2.1 共混基体 将相容性较差的多种聚合物混合，可以产生具有微观相分离结构特征的复合材料。上述结构特征使各聚合物的玻璃化转变区域发生叠加，进而可以有效拓宽阻尼区域。为了提高橡胶的阻尼性能，常常将具有不同玻璃化转变温度Tg的聚合物进行共混后，在不同玻璃化转变温度Tg间获得较宽的阻尼峰，常用的混合方式包括不同类型橡胶的共混以及橡胶与塑料的并用。 黄瑞丽[1]等采用饱和非极性三元乙丙橡胶EPDM和不饱和极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出二元共混阻尼材料。通过在两相中硫化剂的迁移，导致二元共混物中ENR-50交联密度比单独硫化时高、阻尼内耗峰向高温方向外扩，EPDM
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第33卷?254? oor thermaC conductivity of single-layer graphene'J]. Nano Let i，2008，8 (3 ):902-907. '6]BOLOTIAK I，SIKES KJ，JIANG Z，et aC.Ultrahigh electron mobility in suspended graphene'J].Solid Statr Commun，2008，146(9-10):351—355. '7]CHEN D，FENG H B，LI J H.Graphene oxide：preparation，functionalization，and electrochemicat ap-plications[J].ChemRev，2012，112:6027-6053. :8]幸松民，王一璐.有机硅合成工艺及产品应用:M]. 北京：化学工业岀版社，2000:550-565. [9]赵云峰.有机硅材料在航天工业的应用:J].有机 硅材料，2013，27(6):451-456. :10]吴敏娟，周玲娟，江国栋，等?导热电子灌封硅橡胶的研究进展:J].有机硅材料，2006,20(2):81-85. [11]张雅春，赵志强，周长城，等.硅橡胶在高压电 缆附件中的应用:J].有机硅材料，2013，27(5): 365-367. :12(陶小乐，郑苏秦，高建军，等.硅橡胶在太阳能光伏组件领域的应用:J].有机硅材料，2014，28 (1):44-48. :13(张承??硅橡胶在生物医学领域的应用:J].有机硅材料，2002，16(6):14-17. :14(马丹丹，赵东林，张东东，等.石墨烯增强室温硫化硅橡胶复合材料的制备及力学性能[J].高分 子材料科学与工程，2013，29(10):138-141. :15(马文石，邓帮君.纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征:J]?复合材料学报， 2011，28(4):40-45. :16(刘刚，孙全吉，任河，等.石墨烯复合室温硫化硅橡胶的研究[J].粘接，2017，38(1):19-22. Preparation of Silane Modified Graphene Nanoplatelets Reinforced Silicone Rubber Composites REN He，WANG Lei，SUN Quan-Ji，LIL Mei，FAN Zhao-Dong (AECC Beijing Institute of Aeronauticai Materials，Beijing100089) Abstract:The silane modified graphene nanoplatelets(f-GNP_Si)wera prepared vic the reaction betreen aminopropyl-trimethoxysilane(APTMS)and ccrboxylated graphene nanoplatelates(fGNP)synthesized by the solvent-J ree reaction of1，3-dipolaa cyclo addition(DCA).GNP ot f-GNP-Si reinforced RTVSR was subse-quently prepared by solvent—ssisted mechanicot blending with RTVSR as matriy.The chemicat and physicot properties of GNPs，as well as theia distributions across the cross-section of Si-GNP_SR were characterized by SEM，XPS and Raman spectroscopy，etc.Results show that the compatibilito and dispersibilitr of the modified graphene and silicone rubbea composites are sicnificontty improved，and the mechanicot properties of Si_GNP_SR are sicnificontty inipToved.The silicone rubbea increases its Young's modulus of0.2MPa(8%)，tensile strength of1.0MPa(24%)，and elongation at break of35%，with2.0parts of f_GNP_Si for commer-tiaause. Keywords:graphene，corboxylated，silane modiied，silicone rubber 研发动态 StockwelC发布军用级氟硅橡胶 费城-斯托克韦尔(Stockwell)公司新推出高性能氟硅橡胶SSP4773及氟硅橡胶触觉小册子。SSP4773氟硅橡胶经历了一系列高性能过氧化物催化和热硫化测试，符合MIL-DTL-25988的军事标准要求，能在最严苛的环境下使用，确保关键部件在不损害性能的前提下能更好地满足性能预期%SSP4773有4种硬度规格：邵尔A硬度40、50、60和70度%StockwelC表示,此种氟硅橡胶交货时间短，订货量小。新手册中包括7种不同氟硅材料的触觉按钮，旨在帮助工程师在工业、航空航天、航空和分析仪器应用中确定使用不同的氟硅橡胶， 以实现静态密封和缓冲％
阻尼性能及阻尼机理综述
阻尼性能及阻尼机理 前言 机械构件受到外界激励后将产生振动和噪声；宽频带随机激振引起结构的多共振峰响应，可以使电子器件失效，仪器仪表失灵，严重时甚至造成灾难性后果。目前，武器装备和飞行器的发展趋向高速化和大功率化，因而振动和噪声带来的问题尤为突出[1]。 振动也会影响机床的加工精度和表面粗糙度，加速结构的疲劳损坏和失效，缩短机器寿命；另外振动还可以造成桥梁共振断裂，产生噪声，造成环境污染[2]。 由此可见，减振降噪在工程结构、机械、建筑、汽车，特别是在航空航天和其他军事领域具有及其重要的意义。 阻尼技术是阻尼减振降噪技术的简称。通常把系统耗损振动能或声能的能力称为阻尼，阻尼越大，输入系统的能量则能在较短时间内耗损完毕。因而系统从受激振动到重新静止所经历的时间过程就越短，所以阻尼能力还可理解为系统受激后迅速恢复到受激前状态的一种能力。由于阻尼表现为能量的内耗吸收，因此阻尼材料与技术是控制结构共振和噪声的最有效的方法[1]。 研究阻尼的基本方法有三大类[1~3]： （1）系统阻尼。就是在系统中设置专用阻尼减振器，如减振弹簧，冲击阻尼器，磁电涡流装置，可控晶体阻尼等。 （2）结构阻尼。在系统的某一振动结构上附加材料或形成附加结构，增大系统自身的阻尼能力，这类方法包括接合面、库伦摩擦阻尼、泵动阻尼和复合结构阻尼。 （3）材料阻尼。是依靠材料本身所具有的高阻尼特性达到减振降噪的目的。它包括粘弹性材料阻尼、阻尼合金和复合材料阻尼。 本文主要论述阻尼材料的表征方法，阻尼分类，阻尼测试方法，各种阻尼机理，高阻尼合金及其复合材料，高阻尼金属材料最新研究进展，高阻尼金属材料发展中存在的问题及发展方向，高阻尼金属的应用等内容。 第一章内耗（阻尼）机理 1.1、内耗（阻尼）的定义 振动着的物体，即使与外界完全隔绝，其机械振动也会逐渐衰减下来。这种使机械能量耗散变为热能的现象，叫做内耗，即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消耗。在英文文献中通用“internal friction”表示内耗。另外，在工程上用“阻尼本领”（damping capacity），对于高频振动则称为“超声衰减”（ultrasonic attenuation），其实与内耗一样都是表征同一个物理过程[4]。 产生内耗（阻尼）的原因是固体内部的结构特点和结构缺陷，因而通过内耗（阻尼）测量可以灵敏地反映固体内部结构的特点以及各种结构缺陷的运动变化和交互作用的情况[5]。 由此可见，内耗是一种很好的研究晶界的工具，它能够在不破坏试样的情况下，查知材料中晶界的动态性质。内耗与静态观测手段相配合，可以加深对晶界性质及其动力学行为的认识[4]。 总的来说，我们可以认为驰豫、后效是非弹性在静态过程中的表现，而阻尼、内耗则是非弹性
阻尼材料发展现状与应用进展_张文毓
2011年4月材 料 开 发 与 应 用 文章编号:1003 1545(2011)02 0075 04 阻尼材料发展现状与应用进展 张文毓 (中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南洛阳 471039) 摘 要:综述了国外阻尼材料发展现状,对阻尼材料的发展趋势进行了展望。关键词:阻尼材料;发展;应用中图分类号:TB34 文献标识码:A 收稿日期:2010-06-22 作者简介:张文毓,女,1968年生,高级工程师,现主要从事情报研究工作。E -m a i:l Z W Y68218@163 com 。 阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于振动和噪声控制。阻尼材料按特性分为4类[1] : 橡胶和塑料阻尼板:用作夹芯层材料。应用较多的有丁基、丙烯酸酯、聚硫、丁腈和硅橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯和环氧树脂等。这类材料可以满足-50-200 C 范围内的使用要求。 橡胶和泡沫塑料:用作阻尼吸声材料。应用较多的有丁基橡胶和聚氨酯泡沫,以控制泡孔大小、通孔或闭孔等方式达到吸声的目的。 阻尼复合材料:用于振动和噪声控制。它是将前两类材料作为阻尼夹芯层,再同金属或非金属结构材料组合成各种夹层结构板和梁等型材,经机械加工制成各种结构件。 高阻尼合金:阻尼性能在很宽的温度和频率范围内基本稳定。应用较多的是铜 锌 铝系、铁 铬 钼系和锰 铜系合金。下面对阻尼材料的发展、应用等进行分析、综述,以期对阻尼材料有一个全面的了解。 1 国外阻尼材料发展现状 1.1 主要研究计划 (1)美国先进研究项目局正在筹划复合材料壳体潜艇的研究工作。复合材料壳体潜艇既吸收一部分艇的自噪声,又可吸收一部分敌方主动式声呐发出的声波,从而提高艇的隐蔽性。 (2)美国海军金属加工中心开展研究计划项目之一,旨在对一种备选的阻尼材料进行鉴定和验证,拟用于弗吉尼亚核潜艇(SSN 774),使海 军能够更加有效使用阻尼材料,降低总成本。 (3)美国国家涡轮机高周疲劳计划,由美国空军、海军及国家宇航局合作,分7个专题,其中之一为被动阻尼技术。 (4)美国海军结构基础减震计划,采用层压复合材料用于减震。 (5)日本理工大学2002研究计划中有基于分子设计开发新型高阻尼材料的项目。 (6)英国剑桥大学CAVEND I S H 实验室承担的一项合同项目,利用液晶弹性体制作阻尼材料[2] 。 (7)在美国TDSI (T e m asek Defence Syste m Institute)支持下[3] ,新加坡计划研究一种具有高阻尼和高刚性的潜艇螺旋桨材料,其目标是开发一种粘弹性复合材料,以减少水下武器和随艇设备的辐射噪声,实现隐身潜艇。其内容是:开发各种超低噪声粘弹性复合材料以制备具有高阻尼和高刚性的潜艇螺旋桨;通过涂覆一种高阻尼、高刚性的颗粒增强复合材料,开发一种机械装置的被动减噪方法。1.2 主要研究内容1.2.1 粘弹性阻尼材料 (1)粘弹性材料应力 应变本构关系模型及性能预测研究; (2)粘弹性阻尼材料高频动态力学性能测试技术研究; (3)静压力条件下动态力学性能测试表征技术研究; (4)粘弹性材料阻尼微观设计技术研究; 75
β相钛合金及阻尼合金β相稳定性概述
钛及钛合金概述 一背景 1.1钛及钛合金性能 钛合金的力学性能主要包括：强度、刚性、高温强度、损伤容现性、疲劳强度等。 目前，在所有的金属材料中，只有最高强钢的比强度高于钛合金。生产中人们一般采用各种加工工艺，如退火、固溶处理、时效等，来提高钛合金的强度，经过特殊热加工处理的钛合金的强度甚至能够达到1800MPa。有钛合金参与的复合材料的力学强度更是能够达到很好的强度值。而由于目前钛合金主要应用在航空航天等领域，所以对其高温强度的要求也是越来越高，提高合其高温性能一般有三种方法：进一步发展传统的α合金、发展弥散强化物钛合金、发展以金属间化合物Ti3Al和TiAl为基的TiAl合金。在现代工业中，钛合金的高温蠕变性能也是极其重要的一种衡量标准，人们一般通过改变合金金相组织来提高其性能，例如与等轴状组织相比，层状组织的高温蠕变性能更加优异，但是另一方面等轴状组织因为晶粒细小具有更加优异的疲劳性能。目前，在各种组织状态中，人们发现双态状组织的抗低周疲劳性能最优越，如图1.1钛合金刚性主要和晶体点阵中原子间的结合力直接相关，所以随着原子有序程度的增加，杨氏模量也会提高，优异的刚性也可以通过合适的工艺处理来获得。在航空航天工业中，损伤容现性具有重要的意义：可以通过它来衡量零部件的断裂韧性，因此作为主要 应用在该行业的钛 合金的断裂韧性是 需要重点关注的。疲 劳强度作为与强度 和刚性相对的力学 性能，也是需要重点 考虑的一个因素，这 牵扯到材料在循环 载荷条件下的表现 和寿命，在以往的航 空航天事故中有许 多事故都是因为钛 合金在循环载荷条 件下产生裂纹导致。 图1 显微组织对TIMETAL1100合金抗蠕变性能的影响 1.2工业应用 钛合金作为近几十年发展起来的一种轻质合金。虽然其研究还远远没有达到人们对钢的了解程度，但是钛合金还是以其优异的力学性能特别是高温性能受到了人们的重视，特别是在航空航天、军工、石油化工、汽车、医疗等领域，而其中的航空航天领域则是钛合金应用的最重要领域，例如钛合金在第二代大喷气式发动机所用结构材料中占了1/3以上。按照体积计算，钛合金则是发动机上应用最多的材料。美国作为世界上最大的工业国和航空航天科
高阻尼材料的研究与应用前景
编号(2009021111) 毕业论文 （2013届本科） 论文题目：高阻尼材料在减震降噪工程中作用的研究 学院：电气工程学院 专业：物理学 班级：09级物理本科一班 作者姓名：李永福 指导教师：陈海军职称：讲师 完成日期：2013年4月20日
目录 诚信声明 (1) 论文题目 (2) 中文摘要 (2) 英文摘要 (2) 1引言 (2) 2减振降噪的机理、方法、措施 (3) 3阻尼材料的物理化学性质及其评价方法 (3) 4高阻尼合金的阻尼机理及其分类 (5) 4.1复合型 (6) 4.2超塑性型 (7) 4.3铁磁型 (7) 4.4位错型 (8) 4.5双晶型 (8) 5阻尼合金的应用 (8) 5.1应用要求与现状 (8) 5.2阻尼合金的应用实例与展望 (9) 6结论 (10) 参考文献 (10) 致谢 (11)
陇东学院本科生毕业论文诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 二O一年月日
高阻尼材料在减振降噪工程中作用的研究 李永福，陈海军 (陇东学院电气工程学院，甘肃庆阳745000） 摘要：对减振降噪的方法做了详细的介绍；引入阻尼材料，对阻尼材料的分类、性能评价标准进行了阐述；着重对阻尼合金的分类、阻尼机理和性能做了详尽的论述；对阻尼合金在军事、工业、建筑和日常生活中的应用做出了全面的介绍和展望。 关键词：阻尼材料；减振降噪；高阻尼合金；阻尼机理；阻尼合金的应用 The Study on the E ffect of H igh D amping M aterials in V ibration and N oise C ontrol E ngineering LI Yong-fu,CHEN Hai-jun (Electrical Engineering College,Longdong University,Qingyang745000,Gansu) Abstract:The vibration and noise reduction method is introduced;The damping material classification and performance evaluation standards are discussed;The classification of damping alloy,damping properties and mechanism are discussed in detail;The application of damping alloys is comprehensively introduced and prospected in military affairs,industry and daily life. Key word words s:Damping materials;Vibration and noise reduction;High damping alloy; Damping mechanism;The application of damping materials. 1引言 随着科学技术的发展，我们的生活环境也正发生着日新月异的变化，而这些变化基本都是以使用大功率机械为基础的。在享受现代生活的种种便利时，不难发现一个很严重的问题：噪声污染正影响着每一个人的生活，它不仅会危害人体健康，使人疲倦、耳鸣，严重者甚至还会丧失工作能力。一个人、一个群体在便利的现代社会中难以找到一片属于自己的宁静空间，将是一件多么可悲的事情。在生活中，长期处于80db的工作环境下，可以使人完全丧失听力；在军事中，外界激励产生的振动和谐振响应会使机械产生严重疲劳，影响机械的工作寿命，潜艇和飞行器减低噪声可以防止被敌人的声纳发现；在工业中，降低噪声可以创设良好的工作环境[1]。噪声的产生是由于构件振动引起的，因此,解决构件的振动问题，不仅可以降低噪声，而且可以提高构件的使用寿命，拓宽某些电子器件的使用领域、测量精度，提高机械、建筑物的安全性[2]。长久以来，人们在生产中也发现了许多减振降噪的方法，主要有增加重量提高刚性、安装减振装置、屏蔽装置等。虽然这些方法在一定程度上都可以减小振动
氟硅橡胶
氟硅橡胶 中文名称：氟硅橡胶 英文名称：fluoro-silicone 定义：由聚由-三氟丙基甲基硅氧烷硫化得到?的一类弹性体。 应用学科：材料科学技术（一级学科）；高分子材料（二级学科）；有机硅材料及其他元素有机高分子材料（二级学科） 目录
编辑本段用途 氟橡胶的主要性能及应用从主链结构上看，氟橡胶可以分为三种基本类型：即氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。其中以氟碳橡胶为主，而其中又以偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚（1#胶）、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚（2#胶）、偏氟乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚（3#胶）为主。 （1）1#氟橡胶具有良好的物理机械性能及化学稳定性，能在200℃之下长期使用，250℃之下短期使用；脆点为-20℃~ -40℃；优良的耐介质性能，对有机溶剂、无机酸、氧化剂作用的稳定性优良，尤其耐酸性优异；有极好的耐气候、耐臭氧性能，在大气中暴露数年后，物理机械性能变化甚微，对微生物的作用亦较稳定。1#氟橡胶目前国内仅晨光院生产。主要用于制备耐热、耐油、耐酸的橡胶制品。如密封件、胶管、胶垫、胶布、胶带、簿膜、油箱和浸渍制品等也可用作导线的外护套及设备防腐衬里等，广泛应用于航空工业、石油工业、汽车工业、化学工业等领域。 （2）2#氟橡胶2#氟橡胶是用量最大的氟橡胶品种。具有良好的贮存稳定性、电绝缘性和抗辐射性；优良的耐油、耐介质性；极好的真空性能，可满足特殊场合的需要；耐热性好，通常可在250℃下长期使用，300℃下短期使用。 26型氟橡胶主要用于耐热、耐油、耐酸的橡胶制品制备。如密封件、胶管、胶垫等。产品可在250℃下长期使用，300℃下短期使用，它耐油性优于其它品种氟橡胶，可用于需耐油的场合的部件。举例如下：用作“○”形圈，V型密封圈，带金属骨架的油封皮碗、阀门密封垫等。这些密封材料可在200～250℃温度下长期工作和300℃短期工作。 在石油工业中：F26胶密封件被用在钻井机械炼油设备、天然气脱硫装置上，可同时承受高温、高压、油类和强腐蚀介质等苛刻条件中使用。 在化学工业中：F26密封件被用在泵、管接头、设备容器之中，以密封无机酸、有机物等化学物质。 在建筑材料制造方面：F26可作水泥单仓泵密封胶圈，比天然橡胶做的密封圈使用寿命延长了10倍左右。 （3）3#氟橡胶具有突出的耐高温性能、耐油、特别是耐双酯油类、耐化学药品以及良好的物理机械性能、满意的介电性能、不燃性、耐候性及优异的真空性能、耐辐射性；通常可在275℃下长期使用，在320℃下短期使用；耐油、耐酸性优于1#胶；耐气候、耐臭氧、耐辐射性、透气性及电性能和耐燃性能与2#胶相近。广泛地应用于宇航、汽车、机械、石油化工等领域。例如用作飞机的液压系统和润滑系统的动静密封材料；用作油田的密封材料，油田用的电缆输油管道以及钻井设备上；化工行业用作设备、管道柔性连接、泵等的衬里或作耐腐蚀的密封材料，制成管道，用以输送或有机溶剂或其他有腐蚀性的介质等等。