原位聚合法制备尼龙66/蒙脱土纳米复合材料及其性能

采用原位聚合法制备了尼龙66/有机蒙脱土纳米复合材料,利用TEM观察了复合材料的微观结构,测试了其力学性能、热稳定性和阻燃性能,探讨了复合材料结构与性能之间的关系。研究结果表明:蒙脱土以纳米尺度均匀分散在尼龙66基体中,蒙脱土的加入改善了材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。

聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

简要概述了聚合物/蒙脱土纳米复合材料的结构及性能,详细介绍了聚酰胺/蒙脱土、聚烯烃/蒙脱土和热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料的研究进展。并总结了复合材料的各种优异性能,分析了蒙脱土提高复合材料性能的机理。

自然环境下积污RTV硅橡胶的润湿行为研究

将防污闪涂料制成样片,放置在室外进行积污实验。在长周期监测的基础上,详细分析和模拟了在自然环境下积污硅橡胶表面的润湿行为,并对硅橡胶表面污秽物的结构和成分进行了分析。结果表明,积污硅橡胶表面的润湿行为受温度、湿度等外在自然环境影响,在四个季度中表现出明显的差异,且积污硅橡胶的憎水性随积污程度的加剧有进一步恶化的趋势;大风及降雨模拟试验结果显示,自然积污样片的表面污秽很难被清洗掉。

原位聚合制备尼龙6/多壁碳纳米管复合材料及性能表征

用原位聚合法制备了尼龙6/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料。先对多壁碳纳米管进行胺基功能化处理,再研究了多壁碳纳米管添加量对复合材料电性能和力学性能的影响,结果显示,复合材料体积电阻率和表面电阻率相对于不加碳纳米管制得的尼龙6基体降低了3个数量级,复合材料的介电常数显著增加,相对于不加碳纳米管的增加了71%;复合材料的弹性模量、弯曲模量、弯曲强度随碳纳米管加入量的增加大幅提高。

蛭石填充尼龙66复合材料的结构与性能研究

通过熔融共混法制备了一系列蛭石填充尼龙66复合材料,测试了复合材料的力学性能,用SEM、DSC、WAXD和HAAKE-Ⅱ高压毛细管流变仪等方法研究了复合材料的微观结构、非等温结晶过程和结构、流变性能。结果表明:蛭石的加入提高了尼龙66的拉伸性能和弯曲性能。随蛭石填充量的增加,尼龙66复合材料的拉伸强度变化不大,均提高了约12%;弹性模量、弯曲强度和弯曲模量基本呈线性上升趋势,当填充量为26%时,分别提高了116%、32%、55%;当填充量小于16%时,冲击强度降低不多,但填充量大于16%时,冲击强度降低较多;蛭石对尼龙66具有有效的异相成核的作用。与纯尼龙66相比,蛭石填充复合材料的结晶温度升高,过冷度降低,结晶峰半高宽减小,半结晶周期减小;蛭石在尼龙66基体中分散较均匀,部分蛭石粒径在纳米级,蛭石与尼龙66树脂之间有较好的粘结作用;蛭石的加入使尼龙66非牛顿指数减小,尼龙66对剪切力敏感性下降。

PA66/胺基化碳纳米管复合材料薄膜的制备及表征

对多壁碳纳米管进行胺基化处理后,用溶液共混法制备了PA66/多壁碳纳米管复合材料,研究了碳纳米管的加入对PA66电学性能、热稳定性能、结晶行为的影响。复合材料薄膜的渗流阈值出现在碳纳米管质量分数为3%～4.5%,胺基化碳纳米管质量分数为4%时,已基本构成完整的导电网络,体积电阻率和表面电阻率均降低了8个数量级。碳纳米管的加入提高了复合材料的热稳定性能。碳纳米管在复合材料中充当了成核剂,提高了PA66的成核速度,但降低了其结晶总速度。

硅氮树脂自洁防污涂料的制备及应用

以含氟硅氮树脂和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、复合溶剂为原料制得硅氮树脂高自洁防污涂料。所制备的低表面能硅氮树脂涂料接触角达120°,自洁系数达99.54%,具有高憎水性、高自洁性、高附着力、高硬度、高耐腐蚀性等特点,在电力设备的防污、防闪络、防凝露等方面具有潜在的应用价值。

深度学习辅助水成膜泡沫灭火剂低温预警

为了避免水成膜灭火剂落入过低的储存温度,需要对其在未来一日内可达到的最低温度做出预报。通过假设下一日最低储存温度与当日相同,在此基础上再输入两个罐体温度传感器和当地天气预报数据,引入一个高度简化的三层BP神经网络处理数据以预测下一日最低罐温。实验表明,以经典的二阶回归算法评判,引入神经网络显著改善了预测精度;以python3代码实现模型,在多种自主可控平台CPU上单线程运行可在10 min内得到预测结果,表明其具有较高的可移植性和执行效率。

有机硅密封材料在电气设备中的应用

在当今社会中,人们节能环保的意识越来越强,泄露不可避免的成为了我们必须解除的一大隐患。引起泄漏的原因一般来讲有两个:一即为密封面上存在间隙;二便是密封的两侧都存在着压力差。当今减少密封处的间隙便是防止泄漏的最重要的途径。密封,正如其名即为防止泄漏或者称为防止工作介质在工作设备中溢出,或者是防止外界杂质进入到设备内部。我们可以知道密封的作用其实就是减小结合面间的间隙用以增大泄漏时的阻力。但其效果与密封材料的性能息息相关。本文中详细介绍了防止结构部件缝隙漏泄气体或液体所用的聚四氟乙烯密封材料。这类材料用有机硅作为主要原料。最初用于飞机油箱、座舱和航天飞行器的密封,近年来也用在柔性结构的超高层大楼等建筑物上;大都用于电子工业等方面。相信日后会在电子设备中大显异彩。

泡沫灭火剂热老化机理研究

水成膜泡沫灭火剂在长期储存过程中存在由于老化而导致性能下降的问题。为了研究泡沫灭火剂的老化降解机理,分别在60℃和90℃下对灭火剂进行加速热老化192 h,研究了灭火剂在老化前后的性能变化;采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS),通过灭火剂在老化前后的离子流变化分析了碳氢表面活性剂的降解情况;采用核磁共振氢谱法(~1H NMR)定量分析了不同pH环境对碳氢表面活性剂稳定性的影响。结果表明:在60℃和90℃下加速热老化192 h后,泡沫灭火剂的发泡倍率明显下降,pH值显著升高,表面张力未发生明显变化;在90℃下热老化192 h后,烷基链长度在C以下的碳氢表面活性剂发生了明显降解,烷基链长度为C和C的碳氢表面活性剂相对稳定;在90℃下热老化192 h后,糖苷类表面活性剂在酸性和碱性环境下的降解率大于中性环境,甜菜碱类表面活性剂在碱性环境下的降解率大于酸性和中性环境,因此在实际应用时应避免添加导致体系pH大幅升高的组分。

泡沫-细水雾对变压器油池火的冷却及热辐射阻隔特性研究

泡沫-细水雾在全尺寸变压器灭火实验中展现出高效灭火性能。纯水细水雾具有冷却效果好、热辐射阻隔能力强的特点,但添加泡沫灭火剂后对其冷却及热辐射阻隔特性的影响机制尚不明确。对泡沫-细水雾和纯水细水雾的冷却与热辐射阻隔特性进行了对比实验,并基于雾特性测试结果对相应性能的差异进行了分析。发现添加泡沫灭火剂后能降低水雾的粒径,从而令泡沫-细水雾的冷却和热辐射阻隔性能优于纯水细水雾。此外,泡沫灭火剂中的阻燃物质也是加速火焰熄灭的重要因素。研究结果可为变压器灭火系统选择、泡沫-细水雾系统工况参数优化等方面提供理论指导。

水成膜泡沫剂对液滴冷却高温金属表面的影响

向细水雾中添加水成膜泡沫灭火剂成分能明显提升针对B类火灾的灭火效果,但添加剂能否提升水雾对火灾区域内固体表面的冷却效果尚不清楚。分别从金属表面温度、We数和是否添加泡沫灭火剂3个方面设置了试验条件,开展了单液滴撞击高温金属表面模拟试验并对冷却效果进行了定量计算。结果表明,液滴的最大铺展因子与撞击动量正相关,含添加剂液滴表面张力降低且流变特性呈现剪切变稀特征。当Leidenfrost现象发生时,碰撞试验表明泡沫溶液液滴相较于纯水液滴的最大铺展系数更小且回弹速率更大,因此泡沫灭火剂的添加不利于提升吸热效率。研究结果可为泡沫细水雾技术的灭火实践提供理论指导。

水喷雾雾化特性实验研究

对水喷雾的雾化特性进行分析,通过自主搭建有限空间实验系统测量不同影响因素下的喷雾粒径,进而分析喷嘴安设角度、喷嘴直径和喷雾压力对喷嘴雾化特性的影响规律。结果表明:喷嘴安设角度为0°、10°、20°、30°时,特征粒径D10、D50、D90以及体积平均粒径与喷雾压力呈负相关、与喷嘴直径呈正相关,4 MPa时的特征粒径值最小。综合分析可知,喷嘴安设角度为10°时为最优安设角度。

煤尘抑尘剂的润湿性能研究

选取3种煤粉作为研究对象,分别对7种不同抑尘剂的润湿性能进行了测试。基于煤粉成分、粒径分析结果,结合抑尘剂电动电位、表面张力性能,通过抑尘剂在煤粉表面的接触角和正向渗透实验研究了抑尘剂对煤粉润湿性的影响。结果表明,抑尘剂在煤粉表面的接触角与煤粉的灰分成反比;抑尘剂溶液的表面张力、液—固之间的界面张力共同影响抑尘剂在煤粉表面的润湿能力;抑尘剂对不同粒径煤粉的渗透性能提升有较大差异,电动电位较小的抑尘剂能够有效改善较小粒径煤尘的表面润湿性。

泡沫灭火剂环保性能评价及研究进展

泡沫灭火剂主要用于扑灭液体燃料火灾,是一类成分复杂的化学品。针对泡沫灭火剂的环境污染风险、国家标准《泡沫灭火剂》(GB 15308—2006)与《A类泡沫灭火剂》(GB 27897—2011)无环保性能指标等问题,介绍了各类泡沫灭火剂的环境污染风险,综述了国内外泡沫灭火剂环保性能评价方法的研究进展,对比了中国、美国、欧盟现行泡沫灭火剂标准中的环保性能评价指标与方法,指出:我国可采用生物毒性、BOD5/TOC、总有机氟含量等作为泡沫灭火剂环保性能的评价指标。

泡沫灭火剂的研究进展

泡沫灭火剂是针对可燃液体火灾有效的灭火介质,本文综述了泡沫灭火剂的分类和应用特点,从泡沫灭火剂的灭火性能、环保性两个方面综述了泡沫灭火剂的研究进展。分析了泡沫灭火剂产品开发存在的问题及发展趋势,提出通用化、专用化、功能化和环保化是泡沫灭火剂的未来研究方向。

储油罐火灾及泡沫-细水雾联用灭火效能研究

为研究大型储油罐火灾燃烧特性,采用200 m^(3)罐体建立储油罐火灾模拟燃烧试验平台,模拟罐体顶部油池火、围堤油池火、罐体侧壁流淌火,总燃烧面积为361.8 m^(2),评估泡沫-细水雾联用涡扇炮灭火技术对储油罐火灾的适用性。罐体外围温度场和热辐射场时空分布特性结果表明:泡沫-细水雾联用涡扇炮灭火技术可快速扑灭该储油罐火灾燃烧明火,降温效果明显。

水成膜泡沫对变压器油池火的窒息特性研究

水成膜泡沫在油类表面的窒息作用是扑灭油类火灾的重要机理之一,针对自行开发的快速型泡沫灭火剂开展了其对油池火的窒息灭火特性研究。首先通过老化试验测试了泡沫液的热稳定性,然后对比了不同成分泡沫液在25#变压器油表面的铺展特性,之后研究了不同发泡倍率和成分的泡沫液对油池火的窒息灭火效果及影响规律。研究发现,铺展性能不佳的泡沫液会逐渐丧失窒息能力,而铺展性能优异的泡沫液能持续发挥窒息作用。提升泡沫液热稳定性有利于在油面形成稳定的液膜,隔绝氧气并降低可燃分子挥发速率。此外,发泡倍率较低的泡沫液的流动性更强,在相同液体流量条件下低倍数泡沫的窒息灭火效果更优。自研的快速型泡沫灭火剂在热稳定性和铺展性能两方面均具备优良的性能,因此其窒息灭火效率和抗复燃能力优于现有的大部分同类泡沫灭火剂。

无机盐对化学抑尘剂在煤尘表面润湿性能的影响

选用了四种不同种类的抑尘剂产品,研究了两种无机盐NaCl和Na2SO4对抑尘剂在煤尘表面润湿性能的影响。结果表明,无机盐的加入提高了抑尘剂对煤尘的润湿性能;无机盐的阴离子价态越低,抑尘剂在煤尘表面的润湿性能提升越明显;随着无机盐含量的增加,抑尘剂对煤尘的润湿能力呈现出先增加后降低的趋势;NaCl对不同类型抑尘剂的润湿性提高程度不同,抑尘剂中阴离子表面活性剂含量越高,NaCl对抑尘剂的润湿能力提升越明显,其润湿性能最高提升3.8倍左右。

高效润湿型抑尘剂的制备及应用效果研究

对多种表面活性剂的表面张力进行了系统性的表征,依此为基础对非离子/离子型表面活性剂进行复配,获得了具有高效润湿性能的抑尘剂。对比了不同表面张力和固形物含量抑尘剂样品的润湿性能,结果表明,抑尘剂的润湿性能不仅与表面张力有关,还与样品中的固形物含量有关,固形物含量越高,润湿性能越好。工程应用测尘结果显示,喷洒抑尘剂比喷水具有更高的抑尘效率,抑尘剂在降低细小颗粒物的呼吸性粉尘方面更加有效。