【摘要】：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種綜合性能非常優(yōu)越的熱塑性工程塑料,它因?yàn)榉浅?yōu)異的消聲減振性能被廣泛應(yīng)用于機(jī)械減振、人體髖關(guān)節(jié)置換和坦克等軍事武器的底襯材料。但現(xiàn)階段對UHMWPE消聲減振機(jī)理的研究非常少,這限制了UHMWPE材料的進(jìn)一步應(yīng)用和改進(jìn)。本文以此為背景,旨在提出一種明確的UHMWPE消聲減振機(jī)理。本文通過模壓-燒結(jié)法制備了純UHMWPE板、玻璃纖維增強(qiáng)超高分子量聚乙烯(GF/UHMWPE)復(fù)合板、聚四氟乙烯纖維增強(qiáng)超高分子量聚乙烯(PTFE纖維/UHMWPE)復(fù)合板、玻璃纖維和聚四氟乙烯纖維混合纖維增強(qiáng)超高分子量聚乙烯(GF/PTFE纖維/UHMWPE)復(fù)合板、石墨烯填充超高分子量聚乙烯(Graphene/UHMWPE)復(fù)合板、發(fā)泡石墨烯填充超高分子量聚乙烯(發(fā)泡Graphene/UHMWPE)復(fù)合板和交聯(lián)UHMWPE板。通過對這些樣板進(jìn)行30MC甚高頻能量全吸收測試、40~3800Hz頻段吸聲系數(shù)測試、40~4000Hz頻段1/3倍頻程中心頻率隔聲量測試,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)分析研究得出結(jié)論:(1)提出UHMWPE的“纏結(jié)”消聲減振機(jī)理。即以纏結(jié)點(diǎn)雙向受力消耗能量和纏結(jié)點(diǎn)處分子鏈摩擦生熱耗能結(jié)合為主的吸聲減振機(jī)理。根據(jù)UHMWPE和普通高密度聚乙烯30MC甚高頻能量全吸收現(xiàn)象、UHMWPE吸聲隔聲性能以及UHMWPE分子結(jié)構(gòu)式,排除了基團(tuán)貢獻(xiàn)分子理論,結(jié)合現(xiàn)有高分子材料消聲減振機(jī)理、UHMWPE吸收沖擊能機(jī)理和現(xiàn)有的UHMWPE分子鏈結(jié)構(gòu)的描述提出了“纏結(jié)點(diǎn)”消聲減振機(jī)理。(2)在阻尼減振實(shí)驗(yàn)中,交聯(lián)UHMWPE對甚高頻波的敏感程度與純UHMWPE相差不大。交聯(lián)UHMWPE在40~400Hz內(nèi)吸收的能量比純UHMWPE多。在400~1250Hz和1250~3150Hz內(nèi)變化不大。(3)GF/UHMWPE材料比純UHMWPE對甚高頻波更敏感。GF/UHMWPE復(fù)合材料在40~1250Hz內(nèi)吸收的能量減少了,在1250~3150Hz內(nèi)吸收的聲能變化不大。PTFE纖維/UHMWPE復(fù)合材料比純UHMWPE對甚高頻波更敏感。PTFE纖維/UHMWPE復(fù)合材料在40~2040Hz吸收聲能的能力變化不大,在2040~3800Hz內(nèi)吸收的聲能增加了。與純UHMWPE相比兩種纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料對甚高頻波更敏感�；旌侠w維/UHMWPE在500~1250Hz內(nèi)吸收的聲能比純UHMWPE少。在1250~3800Hz內(nèi)吸收的聲能變化不大。(4)Graphene/UHMWPE復(fù)合材料對甚高頻波更敏感。發(fā)泡石墨烯/UHMWPE在整個(gè)測試頻段內(nèi)與純UHMWPE相比吸聲能力變化不大。發(fā)泡石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料比純UHMWPE材料對甚高頻波更敏感。石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料與純UHMWPE相比在40~1740Hz頻率段內(nèi)吸收的聲能變化不大。在1740~3800Hz頻率段內(nèi)吸收的聲能增多。(5)實(shí)驗(yàn)中所測材料對甚高頻波的敏感程度:純UHMWPE=交聯(lián)UHMWPEGF/UHMWPEPTFE/UHMWPE=石墨烯/UHMWPE=發(fā)泡石墨烯/UHMWPE混合纖維/UHMWPE=普通高密度聚乙烯
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB332;TQ325.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2797091