炭塑复合材料线膨胀系数与残余应力的测定 (2000年)

炭塑复合材料的线膨胀系数和残余应力测定是材料科学与工程领域的重要研究课题。炭塑复合材料是由泥炭和废旧塑料为主要原料，通过一定的温度和压力经过化学合成而形成的新型复合材料。这类材料因其独特的物理化学性质，如原料来源广泛、制造工艺简单、设备成本低廉等优势，被广泛应用于替代木材、塑料、陶瓷等传统材料制成多种产品。炭塑复合材料的开发和推广应用，不仅促进了资源的合理利用，还有助于环境保护，因此受到广泛关注。 线膨胀系数是衡量材料在温度变化下体积或长度变化程度的重要物理量，对于任何材料的热稳定性评估和工程应用都至关重要。对于炭塑复合材料而言，了解其线膨胀系数对于评价其在不同温度条件下的尺寸稳定性、预测可能的热应力以及制定合理的材料使用方案具有重要意义。 残余应力通常是在材料加工或制造过程中由不均匀塑性变形引起的。当外力去除后，材料内部仍残存有应力，这将影响材料的力学性能和结构稳定性。残余应力的存在可能导致材料变形、开裂乃至失效，因此准确测量并控制材料中的残余应力对于确保材料和构件的安全性和可靠性至关重要。 在研究中，作者采用了应变电测原理和技术来测定炭塑复合材料的线膨胀系数和残余应力。应变电测技术是基于电阻应变片的电阻变化与材料应变之间的关系，通过测量电阻应变片的电阻变化来确定材料的应变情况。在本研究中，作者首先测量了不同温度下炭塑复合材料试样的应变，然后根据应变数据结合特定的公式计算出线膨胀系数。研究中还采用了多种统计分析方法来处理实验数据，从而确保了研究结果的科学性和准确性。 研究结果显示，炭塑复合材料在不同方向上的线膨胀系数有所不同，这为材料的合理应用提供了参考。此外，研究还通过特定的切割方法对炭塑复合材料板的残余应力进行了测量，从而为解决炭塑复合材料加工过程中可能出现的残余应力问题提供了数据支持。 炭塑复合材料作为一种新型材料，在热物理性能和力学性能的研究方面仍有很多工作要做。随着研究的深入和技术的发展，相信炭塑复合材料将在更广泛的领域得到应用，并为环境保护和资源节约做出更大贡献。本研究为炭塑复合材料的进一步开发和推广应用提供了重要的科学依据，具有较高的应用价值和实践意义。