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桨叶震动片(Bodyblade)是加利福尼亚州的理疗学家Bruce Hymanson,在20世纪90年代发明的一种康复训练器材,旨在帮助患有肩部或脊柱疾病的患者进行康复训练。最初的桨叶震动片是由金属材料制成的,价格高、质量大、耐疲劳性差,之后采用玻纤增强树脂基复合材料,使器材的加工性和使用性得到提高。目前,中国地区尚无此类产品的研究。本课题对Bodyblade进行结构及成分割析,采用拉挤成型工艺进行了试生产,评价了产品的使用效果,并进一步对其关键材料基体树脂----环氧树脂采用硅灰石进行了增韧改性研究。 本文通过测试材料组成与固有频率间的关系以及对肌群肌电图的影响,评价了试生产制各的浆叶震动片的应用效果。结果表明桨叶震动片中纤维含量变化,其固有频率发生变化,相同肌群的电位也会发生变化,而且不同肌群的变化幅度不同,由此说明通过改变震动片频率,可以对身体特定部位进行针对性训练,建立了材料一器材参数一运动效果之间的关联,形成了桨叶震动片制备和评价的基本方法,为器材的优化提供了借鉴。在硅灰石增韧改性环氧树脂中,首先选用不同改性剂:硬脂酸、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对硅灰石进行表面处理,研究了改性剂种类和改性剂用量对硅灰石的改性效果的影响,并通过沉降体积、表面接触角、红外光谱等对改性效果进行了评价。结果表明硬脂酸对硅灰石的改性效果最为明显,其最佳用量为硅灰石质量的1.5％。考察了改性硅灰石对环氧树脂力学性能的影响,结果表明:硬脂酸改性硅灰石冲击强度和拉伸强度约提高50％,其他改性剂改性硅灰石/环氧树脂体系力学性能都有不同程度的提高。硅灰石经改性后,在环氧树脂中分散性提高,相容性变好,界面作用增强。引入界面相互作用参数B对复合体系界面粘接状况进行了定量化表征。结果表明,B值愈大,复合体系的界面粘接愈强,增强效果愈好。对增韧来说,过强的界面粘接对增韧有破坏性的影响,适当的界面粘接才能增韧。对改性硅灰石,环氧树脂体系流变行为的研究表明,不同改性剂对硅灰石填充环氧体系的流变性影响规律一致,随硅灰石用量的增加,体系粘度增加,随剪切速率增大,开始刚“粘度变化很小,之后快速下降呈剪切变稀现象,当剪切速率达到一定数值后,体系粘度基本保持不变,其中硬脂酸改性体系粘度略小于其他体系。不同改性硅灰石对环氧树脂固化行为的研究表明,随硅灰石用量的增加,固化反应峰值温度升高,固化反应焓降低,硅烷改性剂)硬脂酸)钛酸酯,钛酸酯对固化反应具有促进作用。