PE-PEO-PVC減阻復(fù)合材料及性能測試.pdf

1、流體摩擦阻力的存在制約了水下武器裝備（潛艇、魚雷等）向高速、低噪聲方向的發(fā)展。本文在研究聚氧化乙烯（PEO）稀溶液減阻特性的基礎(chǔ)上，制備了有效降低流體摩擦阻力的減阻復(fù)合材料，其主要成分為低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）和PEO。 作者自行研制了高精度（±0.001N·m）轉(zhuǎn)盤式阻力測試儀，能夠通過圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生高雷諾數(shù)的湍流流體并精確測量流體摩擦阻力，可用于研究聚合物稀溶液、減阻復(fù)合材料、減阻涂層和彈性體材料的減阻規(guī)律

2、。本文利用轉(zhuǎn)盤式阻力測試儀分別研究了PEO稀溶液和PE／PEO／PVC減阻復(fù)合材料的減阻特點以及雷諾數(shù)、濃度和時間對減阻效果的影響。通過力學(xué)性能測試、掃描電鏡和紅外光譜分析，探討了減阻復(fù)合材料配方組成對材料力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)和減阻率的影響。 實驗結(jié)果表明，當(dāng)雷諾數(shù)低于4.5×10<'5>時，PEO稀溶液無明顯減阻效果；當(dāng)雷諾數(shù)在6～8×10<'5>范圍內(nèi)時減阻率達到最高，約為35％；當(dāng)雷諾數(shù)高于9×10<'5>時，減阻率開始下降

3、。PEO的最佳減阻效果出現(xiàn)在濃度為100ppm時，減阻率為22％～36％。因此，PEO稀溶液減阻呈現(xiàn)出臨界雷諾數(shù)和臨界濃度的特點。臨界值受聚合物分子量大小的影響，分子量越大臨界雷諾數(shù)越高，臨界濃度越低。 所研制的減阻復(fù)合材料最大減阻率可達41％，并能在4～8×10<'5>雷諾數(shù)范圍內(nèi)實現(xiàn)30％以上的減阻率。PEO對材料的減阻性能起主要作用，其減阻率隨PEO含量的增加而增大。一定含量的PVC提高了復(fù)合材料在高雷諾數(shù)時的減阻效果，但