摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
符号说明 | 第12-14页 |
1 绪论 | 第14-23页 |
1.1 引言 | 第14页 |
1.2 碳纤维结构与性能 | 第14-15页 |
1.2.1 碳纤维结构 | 第14-15页 |
1.2.2 碳纤维性能 | 第15页 |
1.3 碳纤维在聚合物复合材料中的应用 | 第15-19页 |
1.3.1 飞机和汽车制造 | 第16页 |
1.3.2 体育休闲用品 | 第16-17页 |
1.3.3 土木工程 | 第17页 |
1.3.4 风力发电 | 第17页 |
1.3.5 轮胎制品 | 第17-18页 |
1.3.6 产业现状 | 第18-19页 |
1.4 石墨烯概述及制备方法 | 第19-20页 |
1.4.1 机械剥离法 | 第19页 |
1.4.2 氧化还原法 | 第19-20页 |
1.4.3 SiC外延法 | 第20页 |
1.4.4 石墨烯特性 | 第20页 |
1.5 橡胶混炼的外场条件 | 第20-21页 |
1.5.1 橡胶混炼的温度场 | 第20-21页 |
1.5.2 密炼机转子结构对胶料混炼的影响 | 第21页 |
1.6 本文研究的目的及意义、主要研究内容 | 第21-23页 |
1.6.1 本文研究的目的及意义 | 第21页 |
1.6.2 本文研究的主要内容 | 第21-23页 |
2 碳纤维对NR/BR胶料性能影响研究 | 第23-40页 |
2.1 引言 | 第23页 |
2.2 实验原料 | 第23页 |
2.3 实验设备及仪器 | 第23-24页 |
2.4 不同碳纤维份数填充NR/BR实验研究 | 第24-34页 |
2.4.1 实验配方 | 第24页 |
2.4.2 试样制备 | 第24-25页 |
2.4.3 试样性能测试 | 第25-26页 |
2.4.3.1 门尼粘度测试 | 第25页 |
2.4.3.2 无转子硫化仪测试 | 第25页 |
2.4.3.3 RPA测试 | 第25页 |
2.4.3.4 拉伸与撕裂测试 | 第25页 |
2.4.3.5 动态热机械分析仪(DMA)测试 | 第25页 |
2.4.3.6 邵尔硬度测试 | 第25页 |
2.4.3.7 导电测试 | 第25页 |
2.4.3.8 导热测试 | 第25页 |
2.4.3.9 扫描电镜测试 | 第25-26页 |
2.4.4 结果与分析 | 第26-33页 |
2.4.4.1 碳纤维填充对NR/BR混炼胶门尼粘度影响 | 第26页 |
2.4.4.2 碳纤维填充对NR/BR混炼胶硫化特性影响 | 第26-27页 |
2.4.4.3 碳纤维填充对NR/BR硫化胶物理性能影响 | 第27-28页 |
2.4.4.4 碳纤维填充对NR/BR混炼胶动态流动性能影响 | 第28-30页 |
2.4.4.5 碳纤维填充对NR/BR混炼胶动态力学性能影响 | 第30-31页 |
2.4.4.6 碳纤维填充对NR/BR硫化胶导热特性影响 | 第31页 |
2.4.4.7 碳纤维填充对NR/BR硫化胶导电特性影响 | 第31-32页 |
2.4.4.8 碳纤维填充对NR/BR硫化胶微观性能影响 | 第32-33页 |
2.4.5 小结 | 第33-34页 |
2.5 不同白炭黑份数对填充碳纤维的NR/BR胎面胶性能研究 | 第34-40页 |
2.5.1 主要原材料 | 第34页 |
2.5.2 实验仪器和设备 | 第34页 |
2.5.3 试样制备 | 第34页 |
2.5.4 性能测试 | 第34-35页 |
2.5.5 结果与分析 | 第35-39页 |
2.5.5.1 白炭黑填充对NR/BR混炼胶流动性影响 | 第35页 |
2.5.5.2 白炭黑填充对NR/BR混炼胶硫化特性影响 | 第35-36页 |
2.5.5.3 白炭黑填充对NR/BR硫化胶物理特性影响 | 第36-37页 |
2.5.5.4 白炭黑填充对NR/BR混炼胶动态流变性能影响 | 第37-38页 |
2.5.5.5 白炭黑填充对NR/BR硫化胶动态力学性能影响 | 第38-39页 |
2.5.6 小结 | 第39-40页 |
3 碳纤维/石墨烯共混及排胶温度对NR/BR的性能研究 | 第40-55页 |
3.1 不同份数碳纤维/石墨烯填充对NR/BR混炼胶性能研究 | 第40-49页 |
3.1.1 实验基本配方 | 第40页 |
3.1.2 实验仪器和设备 | 第40页 |
3.1.3 试样制备 | 第40页 |
3.1.4 测试结果与分析 | 第40-48页 |
3.1.4.1 碳纤维/石墨烯填充对 NR/BR 混炼胶门尼粘度影响 | 第40-42页 |
3.1.4.2 碳纤维/石墨烯填充对NR/BR混炼胶硫化性能影响 | 第42-43页 |
3.1.4.3 碳纤维/石墨烯填充对NR/BR硫化胶物理性能影响 | 第43-44页 |
3.1.4.4 碳纤维/石墨烯填充对NR/BR混炼胶动态流动特性影响 | 第44页 |
3.1.4.5 碳纤维/石墨烯填充对NR/BR硫化胶动态力学特性影响 | 第44-45页 |
3.1.4.6 石墨烯填充对NR/BR硫化胶导电特性影响 | 第45-46页 |
3.1.4.7 石墨烯填充对NR/BR硫化胶导热特性影响 | 第46-47页 |
3.1.4.8 碳纤维/石墨烯填充对NR/BR硫化胶微观性能影响 | 第47-48页 |
3.1.5 小结 | 第48-49页 |
3.2 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR混炼胶制品性能的影响 | 第49-55页 |
3.2.1 实验基本配方 | 第49页 |
3.2.2 实验仪器和设备 | 第49页 |
3.2.3 试样制备 | 第49页 |
3.2.4 测试结果与分析 | 第49-54页 |
3.2.4.1 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR硫化胶物理性能影响 | 第49-50页 |
3.2.4.2 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR混炼胶硫化性能影响 | 第50页 |
3.2.4.3 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR混炼胶动态流变性能影响 | 第50-51页 |
3.2.4.4 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR硫化胶动态力学性能影响 | 第51-52页 |
3.2.4.5 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR硫化胶分散度影响 | 第52-53页 |
3.2.4.6 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR硫化胶微观性能影响 | 第53页 |
3.2.4.7 排胶温度对填充石墨烯的NR/BR硫化胶导热性能影响 | 第53-54页 |
3.2.5 小结 | 第54-55页 |
4 拉伸型转子设计及流场模拟 | 第55-72页 |
4.1 拉伸型转子设计 | 第55-58页 |
4.1.1 拉伸型转子研究的背景 | 第55-56页 |
4.1.2 拉伸型转子混炼原理 | 第56页 |
4.1.3 拉伸型转子三维模型 | 第56-58页 |
4.2 拉伸型转子流场数值模拟 | 第58-71页 |
4.2.1 计算流体动力学 | 第58-59页 |
4.2.2 POLYFLOW软件的发展及应用 | 第59-60页 |
4.2.3 流场模拟的控制方程 | 第60-62页 |
4.2.3.1 质量守恒方程 | 第60-61页 |
4.2.3.2 动量守恒方程 | 第61页 |
4.2.3.3 能量守恒方程 | 第61-62页 |
4.2.4 拉伸型转子有限元网格的划分 | 第62页 |
4.2.5 流场模拟基本假设及初始条件 | 第62-65页 |
4.2.5.1 流场分析基本假设条件 | 第62-63页 |
4.2.5.2 流场参数及模型边界设定 | 第63-64页 |
4.2.5.3 流场参数设定 | 第64-65页 |
4.2.6 模拟结果分析 | 第65-71页 |
4.2.6.1 压力场分析 | 第65-66页 |
4.2.6.2 速度场分析 | 第66-68页 |
4.2.6.3 黏度场分析 | 第68-69页 |
4.2.6.4 混合指数分析 | 第69-71页 |
4.3 本章小结 | 第71-72页 |
5 实验结果分析 | 第72-78页 |
5.1 实验配方及方案 | 第72页 |
5.2 实验仪器和设备 | 第72页 |
5.3 试样制备 | 第72-73页 |
5.4 测试结果与分析 | 第73-76页 |
5.4.1 转子构型对NR/BR硫化胶物理性能影响 | 第73页 |
5.4.2 转子构型对NR/BR硫化胶分散性能影响 | 第73-75页 |
5.4.3 转子构型对NR/BR混炼胶动态流变性能影响 | 第75页 |
5.4.4 转子构型对NR/BR混炼胶消耗最大功率影响 | 第75-76页 |
5.5 本章小结 | 第76-78页 |
6 全文总结与展望 | 第78-81页 |
6.1 全文总结 | 第78-79页 |
6.2 本文主要创新点 | 第79页 |
6.3 展望 | 第79-81页 |
参考文献 | 第81-84页 |
致谢 | 第84-85页 |
攻读研究生学位期间发表的学术论文目录 | 第85-87页 |