高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境结构稳定性研究

针对高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境下截面变形、分层问题,基于纤维混杂思路,在其大角度差铺层之间增设单层超薄(0.02 mm)无碱玻璃纤维平纹布,仿真分析表明,该玻璃纤维平纹布的加入,有效缓解了碳纤维大角度铺层之间的热膨胀失配,降低了层间应力。高低温交变试验结果印证了仿真分析的正确性,经过液氮温度(-196℃)至+150℃共六个高低温交变循环后,层间设置玻璃纤维平纹布的管件试件截面结构保持完整,几何尺寸未发生变化。单向板弯曲对比试验表明,超薄玻璃纤维平纹布的加入不仅起到了层间增韧效果,且对结构的弯曲性能无明显影响,这得益于超薄玻璃纤维平纹布的低模量与极小的厚度占比(1.6%)。

高低温交变湿热试验箱温湿度性能实验研究

选择R404A作为高低温交变湿热试验箱制冷系统的制冷剂,在此基础上构建了高低温交变湿热试验箱,并对该试验箱的温湿度性能进行了测试。实验结果表明,利用R404A作为制冷循环工质,电加热作为升温与温度稳定调节手段,采用PID控制方式,高低温交变湿热试验箱内的温度可稳定控制在-40℃~150℃范围,温度偏差≤±0.3℃。采用冷却除湿和电加热蒸汽加湿方式,相对湿度可控制10%RH^98%RH,湿度偏差≤±1.5%RH。系统运行稳定,表明高低温交变湿热试验箱的设计达到了要求。

高低温交变老化对聚合物基保温材料燃烧性能的影响

利用高低温交变环境试验箱,在-20℃~50℃环境下开展了模塑聚苯乙烯泡沫板(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)和聚异氰酸酯改性硬质聚氨酯泡沫(PIRPU)等三种典型聚合物基保温材料的高低温交变老化试验。利用离子色谱仪和扫描电镜分析了高低温交变老化后三种材料中阻燃元素含量和结构形貌的变化,发现随老化试验时间的延长,阻燃剂含量会持续降低,材料的泡沫结构基本维持不变。利用氧指数仪和锥形量热仪研究了老化后三种材料的燃烧性能,XPS的燃烧性能均随老化试验的进行而明显降低,EPS的热释放速率峰值明显增大,PIRPU的燃烧性能几乎没有变化。

高低温交变湿热试验箱温场均匀度超差的原因

高低温交变湿热试验箱,主要用于对产品进行高低温试验,湿热试验。是新产品研制、样机试验、产品合格鉴定试验全过程必不可少的重要试验手段。本文主要分析高低温交变湿热试验箱温场均匀度超差的原因及解决方案。

室温硫化硅橡胶耐高低温交变和紫外辐射性能研究

针对运行在温差较大、紫外辐射较强条件下的室温硫化硅橡胶(RTV),设计了高低温交变和紫外线辐射试验,采用静态接触角法研究了RTV的憎水性变化,并借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)分别分析了RTV典型官能团和物化特性变化。结果表明:RTV试片在-20~120℃下进行高低温交变试验后,试片憎水性均优于未老化的RTV试片,且老化10天的试片接触角变化幅度较大,静置120 h后的接触角大于老化20天的试片。随着恢复时间的延长,接触角呈先减小后增大最后逐步趋于平稳的趋势,表面有微量Si-OH形成,且在试片中生成了耐热性差的副产物。RTV试片经UVA-340紫外辐射后,憎水性优于未老化试片,但紫外辐射20天的试片比辐射10天的试片憎水性差。随着恢复时间的延长,试片的憎水性呈先减弱后增强最后趋于平稳的趋势。在RTV表面,Si(CH_3)_3和O-H基团均有所下降,且耐热性差的成分减少。

聚碳酸酯在高低温交变环境中的老化性能研究

为了探究温度变化对聚碳酸酯的影响,设计了三种温度交变环境,即55℃/-18℃之间快速交变、55℃/-18℃之间逐渐交变和45℃(相对湿度60%)/-18℃之间快速交变。研究了聚碳酸酯材料在这三种高低温交变环境中的结构、性能变化。结果表明:在30个温度循环周期内,在设计的三种温度交变环境中聚碳酸酯主要发生了物理老化。

耐高低温交变原子灰的研制

介绍了在原子灰不饱和聚酯树脂生产中引入自制的6#中间体,生产出的原子灰经过10轮耐高低温交变试验没有出现开裂、脱落等现象,证明其耐高低温交变性优异,并讨论了影响原子灰耐高低温交变性能的几种因素。

高低温交变环境对混凝土性能影响研究

针对西藏地区昼夜温差和湿度变化大的特点,研究了0~40℃高低温交变环境下混凝土性能的变化。结果表明:高低温交变环境会显著降低混凝土的力学性能,混凝土强度等级越低,降幅越大;高低温交变环境下会显著降低胶凝材料在后期的水化程度,严重影响了硅灰的反应活性;混凝土早期暴露于高低温交变环境中会导致后期强度显著降低,且随着早期暴露时间越长,强度降低越明显;高低温交变环境会极大降低混凝土的抗碳化及抗氯离子渗透性能,不利于混凝土结构的耐久性。针对高低温交变环境的混凝土结构,应及时加强早期养护。

聚四氟乙烯/铅粉复合保持架材料高低温湿热交变性能试验分析

通过对3种不同铅粉含量改性制成的聚四氟乙烯基复合材料进行高低温交变湿热试验,研究了高低温交变及湿热对这3种复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响,结果表明,铅粉含量为25%的聚四氟乙烯基复合材料综合性能优良。

基于交变温度试验箱预判黄酒货架期稳定性的研究

采用高低温交变试验箱对黄酒样品开展老化试验,并通过测定色度、浊度指标反映酒体的稳定性。结果表明,应用高低温交变试验箱模拟黄酒储存环境并进行酒体稳定性实验具有可行性。此外,本实验通过该设备对不同焦糖色产品在黄酒体系中的性质差异进行了分析,探究了不同剂量澄清剂对黄酒酒体稳定性的影响,进一步展示了高低温交变实验箱在预判黄酒货架期稳定性方面的高效性和便捷性。

热采顶部封隔器高温胶筒多轮次高低温性能测试试验

基于API 11D1-V3标准对高温密封组件进行4个轮次50~350℃高低温交变下承压21MPa测试,通过打压拉压力工装坐封胶筒,测试胶筒的坐封力及坐封距离,测试高温胶筒在常温-高温环境交变后的密封性能,结果表明在进行4个轮次50~350℃高低温交变下承压21MPa合格,满足热采井多轮次注热注气压力要求,密封性良好。

不同葡萄砧木抗寒抗抽干能力比较研究

[目的]气候变化新形势下,进一步筛选适宜西北地区抗寒、抗抽干葡萄砧木品种,可为葡萄免埋土栽培推广提供理论依据和技术支撑。[方法]本文以41Bmgt、Riparia、420Bmgt、101-14、196-17、44-53ma、110R、Rupestris du Lot、SO4、161-490、1103P、5BB、3309、Leon Millt共14种13年生葡萄砧木为试材,通过测定离体一年生枝条累计失水速率,结合田间调查葡萄砧木存活率和离体一年生枝条抽干率,以此来评价不同葡萄砧木品种抗抽干能力;结合前人研究及砧木品种特性,采用高低温交变试验箱模拟低温的方法,设置4(对照)、-15、-20、-25和-30℃一系列温度梯度水平,测定不同葡萄砧木一年生枝条相对电导率、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白5个生理生化指标,利用隶属函数法进行综合评价不同葡萄砧木的抗寒性。[结果]不同葡萄砧木的抗抽干能力由强到弱依次为:3309>161-490>196-17>Leon Millt>420Bmgt>44-53ma>Riparia>110R>1103P>SO4>101-14>41Bmgt>5BB>Rupestris du Lot;随着处理温度的降低,不同葡萄砧木枝条的抗寒指标总体呈现上升趋势,但不同品种之间存在差异。根据隶属函数的综合分析,结果显示各葡萄砧木的抗寒性由强到弱依次为:SO4>196-17>Leon Millt>5BB>Riparia>44-53ma>420Bmgt>1103P>3309>110R>Rupestris du Lot>101-14>41Bmgt>161-490。[结论]Riparia、196-17、44-53ma和Leon Millt具有较强的抗抽干能力和抗寒性,可作为我国西北地区免埋土葡萄砧木使用。

提高耐热合金在交变温场中的使用寿命的研究

本文对在高低温交变工况下服役的耐热合金中的 C,Cr含量进行了研究 ,经实验表明 ,适当的 C,Cr含量 ,可以改善金相结构 ,可以减少零件的开裂 。

Si含量对Si-GLC薄膜在海洋环境中摩擦学行为的影响

目的为改善类石墨(Graphite-like Carbon,GLC)薄膜在海洋工程中的摩擦学行为,扩展此类薄膜的进一步应用。方法采用磁控溅射技术制备了不同Si含量的Si-GLC薄膜。采用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱设备对薄膜的形貌、成分和结构进行了分析,并用海水盐雾、高低温交变试验模拟海洋环境对薄膜的腐蚀作用,利用纳米压痕、往复式摩擦磨损试验机对薄膜的机械性能进行了评价。结果Si-GLC薄膜结构致密,受限于沉积方法,制备的Si-GLC薄膜具有富Si层和富C层交替生长的“伪多层”结构。随着Si含量的增加,C—Si单键的数量逐渐增多,Si-GLC薄膜中sp^(3)杂化键的含量逐步增加。Si-GLC薄膜中sp^(3)杂化键的含量随Si含量的增加而逐步上升,薄膜的硬度与弹性模量在Si质量分数为64.51%时到达最大值,分别为21.3 GPa和245.9 GPa。同时,Si含量较高的薄膜具有更好的耐盐雾、耐高低温交变特性,表现出更好的海洋环境适应性。结论Si质量分数为48.11%时Si-GLC表现出最佳的海洋环境适应性摩擦学性能,在不同试验条件下均具有较低(约0.1)且稳定的摩擦因数,证明在GLC薄膜中掺入适量的Si元素能够起到稳定薄膜内的单键结构,避免薄膜在摩擦过程中发生石墨化,达到提升薄膜耐磨性能的目的。

稠油热采高温定位插入密封的研制与测试

定位插入密封无法满足稠油热采蒸汽吞吐井高低温50~350℃交变密封的业内难题,已严重制约了定向井分层和裸眼井分段高效开发的进程。为满足海上稠油防砂管柱与生产管柱大通径的高温回插密封需要,创新设计了由复合密封组件、弹性蓄能机构、实时锁紧机构和自清洁导向机构组成的大通径定位插入密封;通过结构设计、力学分析和多轮次高低温交变测试,验证了可完全满足承压21MPa作业需要。该插入密封具有结构紧凑、起下安全、耐温耐压等级高等优点,填补了国内高低温交变长效插入密封的技术空白,为后续产业化推广应用奠定了经验基础。

低挥发聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂的研究

采用低粘度树脂部分代替乙烯基单体,研制了一种低挥发聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂。采用红外光谱、DSC等方法对树脂的结构及特性进行了表征,并研究了其高低温交变性能和毒性。结果表明:该树脂的挥发份低、储存稳定性优异、低温固化快、介质损耗因数低、耐高低温冲击性能优异,是一种环保、低毒的高低压通用的聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂。

空间环境对聚氨酯涂覆织物力学性能影响试验研究

试验研究了模拟空间环境对聚氨酯涂覆织物力学性能的影响。结果表明:单面涂覆聚氨酯芳纶复合材料力学性能在高温、低温下降低;湿热、高低温交变和复合环境对其力学性能影响不明显。双面涂覆聚氨酯尼龙纤维力学性能在低温下明显增强,在高温、湿热环境下降低;高低温交变和复合环境对其力学性能影响不明显。

埃及环境下胶黏剂性能研究

使用胶黏剂制作标准试验样板及模拟结构样件,进行紫外老化、高低温交变老化测试,分析并计算5种黏接剂在埃及运营环境下的性能。试验数据显示:mS7008、IRS7003、Sikaflex-268胶黏剂具有较好的抗紫外、高低温交变老化能力,并且拉伸强度、180°剥离强度、剪切强度、断裂伸长率等指标也较优,能满足极端恶劣环境下服役工况需求。

特种聚酰亚胺作为油田管材涂层的性能评价

为了研究一种高性能聚酰亚胺作为油田管道防腐涂层的防腐效果,通过击穿电压测试、溶液浸泡测试、耐高温高压腐蚀实验、耐盐雾实验、附着力测试实验、耐磨性能测试等方法研究了特种聚酰亚胺作为油田管道涂层的化学性能和机械性能。实验结果表明:在盐雾试验中测试样板版面划线处任意一侧腐蚀扩散宽度小于2 mm,未划线处无生锈、起泡、开裂和脱落等腐蚀失效现象;在耐磨性能实验中参考二氧化锆的磨损量为0. 001 67 g/h,PI-S涂层的磨损量比二氧化锆还低,仅为0. 00 084 g/h;涂层耐高低温交变湿热实验结果表明涂层很好的经受高低温交变环境,实验后未出现鼓泡、脱层、针孔、裂纹现象;酸性高温高压模拟环境实验表明在高酸性模拟环境中浸泡168 h后,涂层表面未出现鼓泡、脱层、针孔、裂纹等现象;涂层能很好地经受住N-甲基吡咯烷酮(NMP)、盐酸、硫酸、氢氟酸、次氯酸的腐蚀,浸泡60 d后试样厚度有轻微的减小,基材没有出现腐蚀现象。

新型气体灭火剂与金属材料的相容性研究

为提高新型气体灭火剂在工程应用中的安全性,探究其与金属材料的相容性,开展了新型气体灭火剂(HFO-1336mzz、FK-5-1-12、HFO-1233 zd)与气体灭火系统典型部件金属材料(HPb59-1、Q235、37 Mn、20#、304)的相容性试验分析。试验过程结合灭火系统实际应用工况,采用常温常压下全浸泡、常温常压下半浸泡和高压高低温交变浸泡方法分别进行相容性试验分析,得到了不同试验条件下所选灭火剂和金属材料的相容性参数。