透明聚碳酸酯注塑结构件成型-服役性能的数值和实验研究

项目研究针对国家战略领域透明聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）结构件的制造过程，重点完成了注塑成型工艺条件对PC冲击性能的影响研究，阐明了工艺条件对制品韧性断裂和脆性断裂的裂纹起始、扩展机理；研究了复杂服役环境对PC老化和冲击性能的影响，详细分析了热，稀酸溶液和盐溶液中PC的老化行为、破坏机理和脆韧转换的化学原因；同时针对聚合物的I型和III型断裂模式，重点分析了韧带的长度、预置裂纹大小、预置裂纹的方式对基本和非基本断裂功的影响；为了改进PC的冲击性能和热稳定性，重点开展了PC/SiO2纳米复合材料的降解和老化行为研究，证实了加入纳米SiO2粒子能够显著提高PC材料的热稳定性；除此之外，针对PC注塑制品的应力开裂问题，构建了一套基于化学探测法的应力开裂诊断技术，自主搭建了一套适用于密闭液体（溶剂）环境下、可进行弯曲应力松弛和蠕变实验的环境应力开裂组合实验装置等。项目研究成果已经应用到新一代航天服（太空工作站用）头盔面窗的研制过程中。项目共发表标注资助学术论文31篇，其中SCI论文28篇。获得发明专利2项，培养毕业博士后1人、毕业博士生1人、毕业硕士生10人。