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半固态SCN-5H2O模型合金流变性与组织特征的耦合分析研究

王红艳林鑫王理林马良杨东辉黄卫东

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00252

采用旋转流变仪研究了剪切速率和不同工艺(连续冷却和重熔加热)对半固态SCN-5H2O(摩尔分数, %)透明模型合金流变性与微观组织的耦合影响规律. 结果表明, 剪切速率的跃变升高会导致合金熔体的表观黏度呈现出暂态的剪切稠化和稳态剪切稀化现象. 而随着剪切速率的增加, 相应的组织呈现出非枝晶颗粒尺度逐渐减小, 团聚体的分布更加分散的特征, 但微观组织的形状因子随剪切速率变化不大. 半固态合金熔体在重熔加热过程中的微观组织比连续冷却过程所获得的组织, 颗粒尺度更大、形状因子略有减小, 同时, 团聚体的聚合作用更加强烈, 这也导致合金熔体在重熔加热过程中的表观黏度高于连续冷却过程所获得的数值.

关键词: 半固态加工 , rheology , apparent viscosity , microstructure

半固态A356铝合金的稳态流变性能

张艳菊 , 毛卫民 , 赵振铎 , 刘政

金属学报

采用Couette型同轴双筒流变仪对半固态A356铝合金的等温稳态表观粘度进行了测试. 结果表明: 半固态A356合金的稳态表观粘度(ηa)随着固相分数(fs)的增加而增加, 但随剪切速率(γ)的增大而减小, 当fs达到某一临界值之后, ηa迅速增加.可用方程ηa=2.79exp(6.27 fs)γ-0.7描述fs,γ对ηa的影响.

关键词: A356铝合金 , A356 aluminum alloy , apparent viscosity

连续冷却条件下半固态7075铝合金的流变性能

李亚庚 , 毛卫民 , 朱文志 , 杨斌 , 朱达平

中国有色金属学报

通过差示扫描量热法确定半固态7075铝合金温度与固相分数的关系,采用Couette型同轴双筒流变仪研究连续冷却状态下半固态7075铝合金浆料的表观黏度及其影响因素。结果表明:在连续冷却条件下,当剪切速率(γ?)不变时,冷却速率(v)越大,半固态7075铝合金浆料的表观黏度(ηa )越大;当冷却速率一定时,剪切速率越大,相同温度时半固态7075铝合金浆料的表观黏度越小。对半固态7075铝合金浆料的表观黏度与冷却速率、剪切速率及固相分数(f s )的关系进行数值拟合,为半固态7075铝合金成形的计算机模拟提供了依据:当剪切速率=61.235 s-1时,ηa =(0.21+0.18v)exp(3.99 fs);当冷却速率v=4℃/min时,ηa =2.23exp(3.87γ?)exp(-0.01fs)。γ?

关键词: 7075铝合金 , 半固态 , 连续冷却 , 表观黏度

外加剂对水泥基注浆材料流变性能的调控作用

张欢 , 邓最亮 , 郑柏存 , 郭卫红

硅酸盐通报

为了解决水泥基注浆材料在施工过程中出现的高温引起的注浆返浓问题,本文选取聚羧酸减水剂和蔗糖进行了水泥浆液流变性能试验,考察减水剂和蔗糖掺量对浆液流动性的影响,并研究了温度、时间对水泥浆液流变性能的影响.结果表明,水化时间对水泥浆液的流变性影响不大,而温度升高会增大水泥浆液的剪切应力和表观粘度,利用减水剂与蔗糖的复合作用可以降低水泥浆液的屈服应力和表观粘度,可以有效调控水泥浆液随温度变化的流变性能.

关键词: 减水剂 , 缓凝剂 , 剪切应力 , 表观粘度

胶原纤维溶胀液的流变特性研究

琚海燕 , 刘萌 , 但卫华 , 刘新华 , 但年华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.11.023

采用酸酶法制备牛肌腱胶原纤维,采用旋转粘度仪研究了不同浓度胶原纤维溶胀液的流变性能,并采用幂律方程对流变性能数据进行非线性回归拟合,得到胶原纤维在不同温度下的流变模型.研究结果表明,在实验范围内,浓度分别为0.5%,1.0%和1.5%的胶原纤维溶胀液的剪切应力均随着剪切速率与胶原纤维含量的增加而增大;随着温度的升高,胶原纤维溶胀液的表观粘度呈下降趋势,当体系温度达到36℃时,胶原纤维溶胀液的表观粘度下降急剧,胶原纤维发生热变性;胶原纤维溶胀液流体出现“剪切稀化”现象,表现出假塑性流体的特征,流变模型的拟合相关系数r2≥0.991,说明幂律模型能有效地表征胶原纤维溶胀液的流变性能.胶原纤维溶胀液的流变学特性研究为天然胶原纤维的进一步开发及利用提供了理论和实验依据.

关键词: 胶原纤维 , 溶胀液 , 流变特性 , 表观粘度

聚乙烯醇水溶液低温稳定性的影响因素

王聪 , 江龙 , 淡宜

高分子材料科学与工程

通过测定聚乙烯醇水溶液表观黏度随时间的变化,并结合结构分析,研究了低温(10℃)环境中聚乙烯醇聚合度、醇解度及质量分数对聚乙烯醇水溶液稳定性的影响。结果表明,当醇解度、质量分数一定时,聚合度越大,聚乙烯醇水溶液越容易发生凝胶;当聚合度、质量分数一定时,醇解度越大,聚乙烯醇水溶液的稳定性越差;当聚合度、醇解度一定时,质量分数越大,聚乙烯醇水溶液发生凝胶的时间越短。在此基础上,确定了醇解度99%的PVA水溶液发生凝胶的临界质量分数和凝胶化时间。

关键词: 聚乙烯醇 , 表观黏度 , 醇解度 , 聚合度 , 质量分数 , 温度

离子聚合物改性木粉/HDPE复合材料流变特性

李晶晶 , 宋湛谦 , 李大纲 , 商士斌 , 郭勇

复合材料学报

为了提高木塑复合材料(WPC)的加工流动性能,利用离子聚合物改性WPC,通过HAAKE Minilab微量混合流变仪研究了离子聚合物改性木粉/高密度聚乙烯(HDPE)的毛细管流变特征.结果表明:添加与未添加离子聚合物的木粉/HDPE均为非牛顿流体中的假塑性流体,均呈现出“剪切变稀”的效应;随着钠离子聚合物含量的增加,改性木粉/HDPE的剪切应力和表观黏度均随着剪切速率的增大呈现降低的趋势,表明钠离子聚合物的加入可以显著改善聚合物熔体的流动特性;添加4wt%的钠离子聚合物和4wt%的锌离子聚合物的木粉/HDPE剪切应力和表观黏度均要低于添加4wt%的偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的WPC的值,表明与MAH-g-PE相比,离子聚合物更能够改善WPC的流动性能,减小熔体流动时HDPE与木粉之间的摩擦阻力;SEM分析表明,添加离子聚合物后HDPE塑料对木粉有很好的包覆效果,没有明显的界面缝隙,且在WPC断面上存在大量的毛刺纤维.

关键词: 木塑复合材料 , 离子聚合物 , 毛细管流变 , 剪切应力 , 表观黏度

磁场作用下羰基铁粉磁流变液的剪切特性

肖林京 , 王传萍 , 朱绪力 , 卫洁 , 孙朝阳

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201608003

使用流变仪在不同磁感应强度(0~0.86 T)、不同剪切速率(100~1000 s-1)下测得羰基铁粉磁流变液的剪切应力和表观黏度,分析了其剪切性能,并通过拟合得到了剪切应力和磁感应强度的定量关系.结果表明:在相同的磁感应强度下,随着剪切速率的增加,该磁流变液的剪切应力缓慢增大,表观黏度成指数下降;该磁流变液的黏度变化符合 Herschel-Bulkley 模型,磁感应强度越大,其剪切稀化效应越明显;当磁感应强度分别在0~0.23 T,0.45~0.65 T 范围内时,剪切应力和磁感应强度之间均存在指数关系,指数值分别为1.50,0.57,当磁感应强度在0.23~0.45 T 范围内时,剪切应力随磁感应强度的增加呈线性增大.

关键词: 磁流变液 , 剪切应力 , 磁感应强度 , 表观黏度

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