旋转挤出加工制备高性能聚合物管

聚合物管主要用于流体压力输送,要求环向强度高,耐应力开裂性能好,使用寿命长。我们借鉴天然管竹子因竹纤维轴向排列使其轴向破裂易,横向破裂难的结构特点,提出形成偏离轴向的增强相结构可以显著提高聚合物管的性能,自行设计研制了新型的聚合物管旋转挤出装置,通过芯棒和口模独立可调的旋转运动与轴向速度可调的挤出/牵引运动的不同组合,形成与常规挤出不同的应力场,并通过管内外壁双冷技术调控聚合物管中温度场,从而在聚合物管中形成和定构不同层次的偏离轴向排列的增强相结构(如取向分子、串晶、原位成纤诱导形成串晶、外加纤维等),大幅度提高聚合物管的环向强度和耐应力开裂性能,如旋转挤出聚乙烯管形成偏离轴向串晶结构,使其环向拉伸强度和裂纹引发时间分别比常规挤出聚乙烯管提高78%和544%。我们还从理论上分析了旋转挤出中聚合物的流变行为,得到其流动速率数学表达式,阐明旋转挤出形成偏离轴向增强相结构的机理。旋转挤出加工为制备高性能聚合物管提供新设备、新技术、新理论。本文简要总结了我们通过旋转挤出制备高性能聚合物管的一些研究工作。     

双相不锈钢在水溶液中之腐蚀疲劳与动态应变时效

本研究主要探讨 2 2 %Cr双相不锈钢在含氯离子水溶液中之腐蚀疲劳裂缝成长行为 ,以及在慢应变速率拉伸试验过程中所发生的动态应变时效现象 .同时以 31 6L沃斯田体系不锈钢及4 30肥粒体系不锈钢作为比较 ,藉以探讨不同晶体结构对腐蚀疲劳及动态应变时效行为的影响 .实验结果显示 ,在 80℃ ,3.5wt%NaCl水溶液中 ,3种不锈钢并未发生应力腐蚀破裂 ,但其中 31 6L沃斯田体系不锈钢及 2 2 %Cr双相不锈钢却发生动态应变时效 ,且动态应变时效的发生与温度 ,应变速率及沃斯田体相的组织有关 .在NaCl水溶液中 ,采用预裂试片量测疲劳裂缝生长速率 ,其结果表明 ,4 30肥粒体系不锈钢之疲劳裂缝生长速率最快 ,而氢脆是加快裂缝生长速率的主因 ,就双相不锈钢而言 ,腐蚀疲劳裂缝的生长主要与该不锈钢所含之肥粒体相的氢脆现象有关     

亚稳态304不锈钢应力腐蚀影响因素探讨

30 4不锈钢通过低温拉伸制得含有不同马氏体相变量的试样 ,由于冷加工将不可避免地导致位错密度大幅度增加 ,利用铁素体测量仪和透射电镜 (TEM )检测并分析 30 4不锈钢位错形态 .上述试样在 4 2 %MgCl2 沸腾溶液中用慢应变速率法 (SSRT) ,结合金相显微镜 ,扫描电子显微镜等表面分析手段 ,探讨了微观组织变化对 30 4不锈钢应力腐蚀的影响 .结果表明 :由于马氏体相和位错缺陷的交互作用 ,影响了 30 4不锈钢在沸腾MgCl2 溶液中应力腐蚀敏感性 ,且在不同变形量范围内 ,影响的主导因素不同     

高温高压喷射湍流区中X70管线钢CO2腐蚀电化学特征

采用高温高压环路喷射装置并结合腐蚀微电极技术, 开展了湍流区中X70 管线钢CO₂腐蚀实验. 利用扫描电镜对不同实验时间的试样表面腐蚀产物微观形貌进行了观察和分析, 并进行了湍流区原位电化学测试和分析. 结果表明, 湍流区中X70 钢的CO₂腐蚀电化学特征与其表面所覆盖腐蚀产物膜层变化密切相关. 实验12 h内, 湍流区中X70钢表面从最初的基体与腐蚀产物共存, 转变为由疏松且不完整的膜层覆盖的特征. 实验12 h 后, 试样表面出现内外两层腐蚀产物膜, 内层膜堆垛致密, 外层膜疏松多孔, 同时湍流区中高切应力导致外层腐蚀产物脱落, 材料表面逐渐被完整致密的内层膜覆盖, 这是腐蚀速率持续下降的主要原因. 电化学结果表明, 实验12 h 内, 湍流区中X70 钢的腐蚀电位E_corr和线性极化电阻R_p不断下降; 电化学阻抗谱由高频容抗弧、中频容抗弧和低频感抗弧组成, 膜层电阻R_f缓慢增加, 电荷传递电阻R_t不断下降, 双电层电容C_dl和膜层电容C_f迅速下降; 12 h后, 腐蚀产物膜层对基体材料保护性随喷射时间延长逐渐增强, E_corr和R_p逐渐增大, 电化学阻抗谱中低频感抗弧逐渐收缩并在48 h 时消失, 最后转变为双容抗特征, R_f、R_t和C_dl随时间迅速增大, C_f趋于稳定.     

18／8型不锈钢在受力形变条件下腐蚀电化学行为的研究

应用电化学稳态技术、电化交流阻、抗微区电化学技术及扫描电等方法，研究１８／８型不锈钢在Ｎａ２Ｓ２Ｏ３稀溶液中，受外力形变条件下，的腐蚀电化学行为，结果表明，力学因素可使表面腐蚀电化学活性增加，表面微裂纹的发生、消失和再钝化的动态过程，同时受电位和拉应力的影响；点腐蚀可优先发生在应力集中位置，点蚀的发展可能诱导不锈钢的应力腐蚀开裂。     

共聚单体对MBA凝胶纤维RAFT聚合制备聚合物微米管的影响

在不同丙烯酸酯类共聚单体存在下,通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合,将N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)凝胶纤维转化为聚合物微米管.主要研究了RAFT试剂及共聚单体官能度对产物收率及形貌的影响,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外吸收光谱、元素分析和热失重分析等手段分析所得产物.结果表明,适量RAFT试剂的加入有助于形成形貌规整的聚合物微米管;共聚单体的加入可显著提高聚合物微米管的收率,并且随着共聚单体官能度的增加,对收率的促进效果越明显.对比不同链长的二官能度共聚单体对聚合物微米管形貌的影响,发现随着链长的增加,聚合物微米管的管壁增厚.通过在单官能度共聚单体反应体系中加入少量四官能度单体,显著提高了聚合物微米管的收率.     

锌合金阳极在不同pH值Ca(OH)_2溶液中的电化学行为

应用恒电位法测定锌合金阳极在不同pH值的Ca(OH)2溶液中的极化曲线,X-射线衍射分析了该锌合金阳极的腐蚀产物.实验表明:在不同pH值的碱性溶液中锌合金阳极表现出完全不同的电化学行为:在不稳定钝化区内出现了3个零电流电位;根据锌合金阳极在Ca(OH)2溶液中极化曲线测定了活化区内各不同pH值下的零电流电位、腐蚀电流密度,以及钝化区间内的维钝电流密度、钝化膜破裂电位等电化学参数;绘制电位-pH图,并与纯锌-水系的电位-pH图进行比较.     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究环境介质中氯离子对混凝土中钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,在测量的频率范围内,钢筋混凝土体系的阻抗谱图包含两个时间常数,分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.其低频段的半圆有些压扁,表明界面双电层的充放电行为偏离理想电容器,可归因于钢筋表面的不均一性.在浸泡后期,低频段出现拖尾,同时电荷转移电阻Rct减小了近两个数量级,这是由于钢筋表面的钝化膜已经破裂,发生活性腐蚀,况且氯离子浓度的增大加速了腐蚀发展过程.讨论了混凝土中在钢筋腐蚀发生,发展的过程中,其腐蚀电位Ecorr以及等效电路中的Rct和Warburg阻抗等元件的变化特征.     

氧化钛纳米管阵列制备及形成机理

采用电化学阳极氧化法在HF水溶液体系使纯钛表面形成一层结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列,考察了几种主要的实验参数（阳极氧化电压、温度、时间、电解液浓度）对TiO2纳米管阵列形貌和尺寸的影响.结果表明,阳极氧化电压是影响氧化钛形貌和纳米管尺寸的最主要因素,而温度和电解液浓度只影响TiO2纳米管阵列形成的时间.对TiO2纳米管阵列进行X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）的分析,初步表征了TiO2纳米管阵列的电学性质.并讨论了TiO2纳米管的形成机理.     

含O2高温高压CO2环境中3Cr钢腐蚀产物膜特征

采用高温高压反应釜分别开展3Cr钢在CO2和O2共存、单独CO2和单独O2三种气体条件下的腐蚀实验,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)和电化学方法研究了3Cr钢在高温高压含有O2的CO2环境中的腐蚀产物膜特征.结果表明,在含有O2的CO2的条件下,3Cr钢表面腐蚀产物膜疏松多孔,主要成分为FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蚀产物中未见明显Cr元素富集,3Cr钢表现出点蚀的腐蚀形态.3Cr钢在高温高压含O2的CO2腐蚀条件下内外膜层电阻(Rf1、Rf2)和电荷传递电阻Rt均比仅含有CO2腐蚀环境的低,双电层电容(Cdl)和内外膜层电容(Cf1、Cf2)均比仅含有CO2腐蚀环境的高.含有O2的CO2条件下,其保护性显著低于单一CO2条件下形成的腐蚀产物膜.提出了在含O2的CO2气体条件下,3Cr钢表面存在由多种物质组成的腐蚀产物,这导致腐蚀产物疏松多孔,不会形成单一CO2条件下存在的显著提高腐蚀产物膜保护性的Cr(OH)3层,从而促进了3Cr钢的析氢腐蚀和酸性介质中的吸氧腐蚀的机理.     

传动齿轮磨削裂纹原因分析

对车辆传动齿轮开裂件进行宏观分析、硬度检测、化学成分分析、显微组织及裂纹分析,探讨裂纹形成机理,就其裂纹形成原因提出分析意见及改进措施.解剖分析结果表明,零件在磨削过程中受到了过大的磨削力作用和磨削热作用,使表层发生塑性变形及相变,造成拉应力状态,导致裂纹源产生,形成表面磨削裂纹.     

Ti对Nb基合金高温抗氧化性能的影响

氧化物的体积与形成该氧化物消耗的金属的体积之比(Pilliing - Bedworth Ratio,简称PBR)是判断氧化膜完整性的一个重要判据,是氧化膜内产生生长应力的主要因素之一.基于合金氧化行为建立了一个简化的氧化模型,给出计算合金单一氧化膜PBR的计算式,估算了Nb2O5、Ti2Nb10029、TiNbO7、T...     

焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响

通过测定AQ400NH材料的光滑焊件、余高焊件的疲劳性能、观察断口形貌、绘制S-N曲线以及用AN-SYS有限元程序计算应力分布,研究余高对焊接接头疲劳强度的影响.结果发现,对于光滑焊件,焊接缺陷是影响疲劳强度的主要原因,对于有余高焊件,余高的高度是影响疲劳强度的主要原因,实际应变测量和有限元计算都表明,焊趾部位是应力集...     

模拟燃烧热分解气体产物的在线分析-GAP/HMX混合体系压力下的快速热裂解

用T - Jump/FTIR在线联用分析技术,研究了GAP/HMX混合体系在模拟燃烧条件下快速加热高温高压的热裂解.结果表明,与GAP和HMX的单组分比较,GAP/HMX混合体系主要气体产物HCN的浓度明显提高,温度对主要气体产物浓度比HCN/NH3和N2O/HCN的影响与对单组分趋势一致,即随温度的提高HCN/NH、...     

输入轴、输入主动锥齿轮失效分析

相配合的输入轴和输入主动锥齿轮在跑车过程中均失效,经过宏观分析、化学成分分析、金相分析及硬度检测、综合分析等理化检测方法,最终分析出其原因在于输入轴错料、基体硬度低导致花键部位因被主动锥齿轮花键部位严重挤压而磨损,并使输入主动锥齿轮接触疲劳崩齿断裂.     

热红联用研究催化剂对PDADN-RDX改性双基推进剂热分解的影响

利用PDSC、TG和DSC -FTIR联用技术和加热裂解原位池红外技术研究了两种燃速催化剂对PDADN -RDX - CMDB推进剂热分解的影响,结果表明,推进剂的热行为有很大改变:分解温度降低、分解热增大、分解放热速率提高,主要组分的标志性官能团提前消失,主要气体产物提前出现,具有负生成热的气体放出量明显增加.初步阐...     

气相色谱法测定DNT废酸、废水中的甲苯及硝基甲苯等含量

研究气相色谱在测定废水、废酸中甲苯、硝基甲苯含量方面的应用.根据相关标准及废酸、废水处理的实际情况确定最佳的实验条件,废水样12次测定结果的相对标准偏差小于0.5％,加标回收率为98.31％.该法测定结果精确度高,适合DNT废酸、废水处理的分析监控.     

强碱分离铬天青S光度法测定硅铁合金中的铝

采用强碱分离铁、钒等干扰金属元素,在pH 5.5左右,铝与铬天青S形成稳定的紫红色配合物,在波长545 nm进行光度分析,用标准加入法定量,提高了方法的选择性和灵敏度.用于硅铁合金中铝含量的测定,回收率为97.4％ ～ 101.3％,测量结果的相对标准偏差为0.5％ ～1.5％.     

弹体堆焊铜带测试与分析

某产品的主体零件由弹体和铜带组成,弹体和铜带的传统结合方法是将紫铜或铜合金制成环状铜带,并镶嵌入弹体上的铜带槽内,这种生产方法的弹体与铜带之间是一种机械连接,其缺点为在挤压的过程中薄壁弹弹体易产生变形,有时还出现铜带松动现象,影响和制约该零件作用效果的提高.针对这种情况,提出铜带以TIG电弧焊,采用堆焊的方法将铜合金堆...     

耐辐照玻璃成分分析标准物质的研制

采用高温熔融方法制备了玻璃成分分析标准物质.对标准物质的制备技术、均匀性检验、稳定性考察及定值不确定度进行了分析.研制的耐辐照成分分析标准物质具有良好的均匀性和稳定性,各组分不确定度均小于5％.