多因素耦合作用下丁腈橡胶的老化行为和机理研究

采用加速老化试验研究了丁腈橡胶在温度、介质环境和压缩形变3种不同因素耦合下的老化行为.通过表征分析压缩永久形变率、官能团、热稳定性、交联密度、玻璃化转变温度及微观形貌等的变化,评价了老化前后试样宏观性能和微观结构的变化.老化过程中,同时存在增塑剂挥发、后交联、油介质扩散以及试样表面氰基的部分水解反应.全反射红外(ATR-FTIR)结果表明,热空气条件下,高温老化过程中增塑剂挥发明显;而油介质的存在抑制了试样表面残存水分的挥发,进而发生氰基水解反应;压缩产生的试样侧表面拉应力可进一步促进表面氰基的水解.热失重(TGA)结果表明,相较于热空气,油介质老化中存在增塑剂挥发和介质扩散的相互竞争效应.压缩永久形变率、交联密度和玻璃化转变温度结果表明,与热空气老化相比,油介质明显抑制了橡胶的后交联反应,而压缩可能对后交联有促进作用.所有试验条件下的老化均以后交联为主导,未观察到明显的断链或降解.     

焦炭与CO2和水蒸气气化后孔隙结构和高温抗压强度研究

通过焦炭气化反应装置和高温抗压强度测定装置,研究了焦炭与CO₂和水蒸气气化后孔隙结构变化规律及溶损率、温度和孔隙结构对焦炭高温抗压强度的影响。结果表明,与CO₂气化相比,水蒸气气化后焦炭平均孔径较小,比表面积和100 μm以下气孔数量增加,且整体高温抗压强度更高。焦炭气化后高温抗压强度随溶损率增加而降低,随温度升高而降低。温度为1 200 ℃时,随溶损率增加压缩过程焦炭承受压缩功(WOC_u)逐渐降低,水蒸气气化后的WOC_u高于CO₂条件,随溶损率增加焦炭压缩过程形变量呈降低趋势。在相同溶损率下,水蒸气气化后焦炭的孔隙结构对焦炭强度损害相对较小,抗变形能力更强。     

发泡三元乙丙橡胶在湿热盐雾老化环境下的力学性能研究

为评价发泡三元乙丙橡胶在高温高湿高盐雾环境下的服役情况,对材料进行海南万宁地区自然老化以及试验室加速老化(热空气、湿热、盐雾)试验。系统研究材料的交联密度、拉伸强度、断裂伸长率、压缩永久变形率等物理机械性能的变化规律。结果表明,相对于拉伸强度,压缩永久变形及断裂伸长率对环境影响具有更高的敏感性;在相同温度下,高湿度情况下材料压缩永久变形率增大,拉伸强度增大;高湿度可以减小老化时温度对材料的拉伸强度跟断裂伸长率的影响;盐雾环境几乎对拉伸强度跟断裂伸长率不产生影响。可以将压缩永久变形作为发泡三元乙丙橡胶材料及制品在湿热盐雾环境下使役寿命评价的主要指标。     

交流电晕对高温硫化硅橡胶性能的影响

采用针-板电极交流电晕放电试验装置研究了电晕放电对高温硫化硅橡胶憎水性、不同温度下憎水恢复性、力学性能和电气性能的影响,结果表明电晕放电作用不同时间后高温硫化硅橡胶材料憎水性丧失是一个渐进的过程,严重时硅橡胶材料憎水性会暂时性丧失,硅橡胶材料在不同温度下憎水性恢复速度不同,电晕放电作用后硅橡胶材料憎水接触角不能恢复至新试样初始水平.电晕放电不同时间后硅橡胶材料表面受电晕放电影响的范围逐渐扩大,表面产生了黑色粉末状电晕环,前期发展较快,然后逐渐由表层损坏转为纵深方向发展,材料表面和内层均可能遭到不同程度电蚀损,硅橡胶主链基团Si—O—Si、侧链基团Si—CH3和甲基中C—H键相对强度均随着电晕放电作用时间的增加呈下降趋势,材料拉伸强度和硬度有所下降,介电性能明显下降.     

温度对空间用氢镍电池电化学性能的影响

以60 Ah氢镍电池为研究对象,研究了温度对电池电性能的影响. 结果表明,电池的放电容量、过充电率随着温度均呈先升后降趋势,最高放电容量可达63.68 Ah（-5 ^oC）,电池的适合涓流值及3天自放电率随着温度的升高呈增加趋势,电池的放电容量、过充电率、适合涓流值和自放电率与环境温度之间有近似的代数公式变化关系. -10 ^oC、80%放电深度（DOD）条件下循环3000次后,电池电性能无明显衰降;25 ^oC下循环550次,放电电压跌至0.8 V,电池失效. 结合相关参考文献结果及EIS试验分析可知,25 ^oC下电池循环性能迅速失效主要是由于高温下镍电极更易析氧和发生极板腐蚀,以及高温下镍极板更易粉化所致.     

CeO2基氧化物储氧材料研究 (Ⅰ) 制备、储氧性能研究

用共沉淀法制备了CZO和CZYO复合气化物,对在750,900,1050℃老化的样品进行XRD,BET和OSC的测试和分析。在高温条件下纯CeO2样品的比表面积和OSC迅速下降,晶粒尺寸快速增大;所制备的CZO复合氧化物由立方相和四方相两种结构的固溶体组成,在高温老化后氧化物晶粒的尺寸增大较快;CZYO复合氧化物中的Y含量增至0.15mol时形成均相的固溶体,且氧化物的晶粒尺寸增长较慢,Y起到了高温条件下稳定氧化物性能的作用;CZYO复合氧化物具有BET表面积大、OSC高等优良的耐高温性能,是适用于开发新一代TWO、的储氧材料。     

聚苯基单醚喹噁啉薄膜的性能与物理老化

研究了物理老化对聚苯基单醚喹啉薄膜的结构与力学性能的影响 .用差示扫描量热计 (DSC)及正电子湮没寿命谱 (PALS)方法表征了两种不同物理老化条件试样的凝聚结构以及自由体积的差别 .结果表明 ,物理老化使聚苯基单醚喹啉薄膜玻璃化转变温度移向高温 ,在其末端出现热焓吸收峰 ,分子链堆砌紧密使自由体积减小 ,分子可动性降低 .用动态力学分析 (DMTA)以及静态拉伸性能测试等方法研究了两类试样的力学性能 ,结果表明 ,物理老化后 ,试样的动态储能模量稍有增加 ,力学损耗降低 .而静态拉伸实验的断裂应变降低 ,屈服应力增加 ,断裂能降低 ,试样在宏观上由韧性断裂变为明显的脆性断裂 .     

催化裂化USY／ZnO／Al2O3脱硫添加剂的高温水热失活

 对USY／ZnO／Al2O3汽油催化裂化脱硫添加剂经高温水热老化处理前后的脱硫性能进行了考察，发现老化后添加剂的脱硫性能大幅度下降．采用XRD和IR等技术对USY／ZnO／Al2O3添加剂在高温和高温水热条件下失活的原因进行了研究．结果表明，在高温下，ZnO可与USY沸石中的铝发生固相反应生成ZnAl2O4尖晶石，从而造成USY晶体结构崩塌，转变成无定形状态．在ZnO含量较高的条件下，ZnO可继续与USY晶体结构崩塌后生成的无定形的硅和铝的氧化物反应，生成Zn2SiO4硅锌矿和ZnAl2O4尖晶石结构．这一方面使添加剂失去了可形成硫化物吸附中心的ZnO，另一方面破坏了硫化物的裂化活性组分USY，从而造成添加剂脱硫性能下降甚至失去脱硫活性．ZnO对USY的破坏作用主要与温度有关．在USY／ZnO／Al2O3体系中，ZnO被ZnO与Al2O3之间形成的锌铝尖晶石膜固定并与USY隔离，单纯的高温条件对添加剂的破坏不显著，而水蒸气可以促进ZnO的移动，有利于ZnO与USY的接触，因此在高温和有水蒸气存 在的条件下添加剂的结构易遭到破坏．     

真空紫外辐照对加成型硅橡胶光学性能的影响

考察了加成型硅橡胶在真空环境中经1000ESH紫外辐照后的性能变化。结果表明,辐照后材料均出现发黄的现象,光学透过率大幅度 下降,同时加入硅酸钾包覆后制备的热控涂层反射率下降。经原位测试与离位测试,发现加成型硅橡胶在两种不同条件下测得的结果差异较小,而在有机硅橡胶中加入ZnO后原位与离位测试结果则差异明显,表现出明显的漂白作用。     

满足欧Ⅲ排放标准的摩托车用三效催化剂

以性能优异的铈锆固溶体和耐高温高比表面积的氧化铝为载体材料制成Pt/Pd/Rh型三效催化剂,分别在模拟快速老化条件和实车条件下对其进行了活性和耐久性考察. 结果表明,催化剂的两种载体材料均表现出良好的抗高温老化性能. 催化剂表现出良好的低温活性、宽的空燃比窗口和高的耐久性能. 整车实验结果表明该催化剂能够满足欧Ⅲ标准的排放限值和耐久性要求.