在高溫氧指數儀條件下,聚合物燃燒更接近于真實火災環境,溫度指數是一種行為有效的研究聚合物燃燒性能的方法該文*應用LOI<,T>實驗方法系統研究了一些聚合物及其阻燃體系的LOI隨溫度變化的規律,提出了新的表片參數(或新溫度指數),它們反映了聚合物體系阻燃性能抵抗溫度上升的能力.文中同時結合TGA、CONE等表征手段探討了影響不同聚合物體系LOI<,T>變化規律的主要因素及內在機制:(1)對于純聚合物體系,LOI<,T>變化規律及溫度指數與體系在高溫時時的成炭量無直接關系,更多地取決于體系本身化學與物理的熱穩一性.(2)阻燃機理也是影響LOI<,T>隨溫度變化規律的重要因素.鹵銻協同體系由于特殊的氣相協同阻燃作用而具有很高的溫度指數.APP/PER構成的典型的無鹵膨脹阻燃(IFR)體系由于熱穩定性低而具有較低的溫度指數.研究同時表明膨脹阻燃促進劑ZEO通常對該體系溫度指數的提高有較明顯的作用本文采用熔鑄法制備了不同成分的鎂合金用掃描電鏡、光學顯微鏡、X射線衍射儀等現代分析手段研究了鎂合金顯微組織和強化機制以及鎂合金的高溫氧化行為。

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氧化膜經過XRD物相分析和XEM能譜分析得知主要由Ce2O3、Al2O3和MgO組成。表層由MgO組成Ce2O3與Al2O3一起填充MgO孔隙形成了中間層氧化膜中間層致密度足以阻擋氧的進入。在AZ91D鎂合金中加入1Ce后其燃點提高約60℃。因此鎂合金的阻燃性能得到提高。將合金元素Sb加入到稀土阻燃鎂合金中Sb與Ce優成金屬間化合物CeSb同時減少了大量長棒狀A14Ce相生成的可能性并且形成的顆粒狀CeSb具有形核作用從而細化晶粒。將合金元素Y加入到稀土阻燃鎂合金中,Y優先與Al結合形成熱穩定相Al2Y它作為α-Mg枝晶Mg17Al12相的形核劑促成晶核的形成從而細化了合金的鑄態組織。實驗表明將合金元素Sb加入到稀土阻燃鎂合金中由于CeSb相的出現其燃點又有所降低金屬材料的韌性斷裂是塑性加工過程中常見的失效形式和影響熱加工性的重要因素歷來都是先進塑性加工領域的研究熱點。隨著有限元模擬技術和損傷力學的不斷發展如何建立合適的熱變形開裂準則和避免缺陷的產生已成為缺陷仿真迫切需要解決的難題。本文以熱變形極易開裂的Ti40阻燃合金為研究對象以各種室溫下適用的開裂準則為基礎引入Zener-Hollomon因子對Ti40合金的變形機理及開裂行為進行了系統的研究。主要研究內容和結果如下研究了Ti40合金高溫變形過程中變形溫度和應變速率對流動應力的影響規律揭示了流動軟化和不連續屈服現象的影響因素和機理發現不連續屈服現象與大量可動位錯從晶界突然增殖有關。揭示了Ti40合金的高溫變形機理。發現變形溫度低于950℃以動態回復為主高于950℃發生動態再結晶。動態再結晶的形貌隨應變速率的變化而變化應變速率較高時(>1s<'-1>)動態再結晶晶粒呈項鏈狀沿原始β晶界分布沿晶界析出的Ti<,5>Si<,3>顆粒是再結晶晶粒的核心應變速率較低時(<0.1s<'-1>)發生了鋸齒狀的連續再結晶亞晶形核是其形核的主要機制。研究了Ti40合金的開裂機理。發現低溫、高應變速率下變形以45°剪切開裂為主溫度較高時以平行于壓縮軸方向的縱裂和豆腐渣式開裂為主。V<,2>O<,5>揮發導致接近表面的晶界產生空洞是合金熱變形開裂的誘因。揭示了Ti40阻燃合金熱變形開裂的臨界變形量與變形溫度和應變速率的關系。結果表明變形溫度越高應變速率越低材料的臨界變形量越大。發現變形溫度和應變速率的綜合作用可用單變量Zener-Hollomon因子來表示且開裂的臨界變形量與lnZ呈線性關系從而大大減少試驗次數。