惰气熔融-红外吸收光谱法或热导法测定无机材料中氧氮氢的标准方法研究进展

氧、氮、氢元素在无机材料中备受关注。基于70余项我国现行标准方法及40余篇近10年的期刊论文,综述了惰气熔融-红外吸收光谱法或热导法测定钢铁及合金、稀有难熔金属合金、轻重贵有色金属、稀土合金与铁合金、有色中间合金、无机非金属功能材料等无机材料中氧、氮、氢的标准方法研究现状及发展趋势,给出了现行标准的适用对象、测定范围、试料量、助熔剂与期刊公布方法的测定对象、元素、仪器、坩埚类型、样品量、助熔剂、分析功率、标准样品等主要参数,并展望了无机材料中氧、氮、氢元素分析的应用前景和发展方向。

典型海洋环境碳纤维增强树脂基复合材料老化规律研究

目的研究典型海洋大气环境下碳纤维增强树脂基复合材料的老化规律。方法针对一种典型舰船用碳纤维增强树脂基复合材料,在青岛、厦门和三亚海洋大气环境下开展0.5、1、1.5、2a的自然曝晒试验。基于拉伸、弯曲和剪切强度等力学性能演变数据,采用灰关联分析方法构建环境损伤因子Rr,以综合评价其性能退化情况。结合形貌与傅里叶红外光谱,分析其老化损伤机制。结果及结论海洋大气环境下,碳纤维复合材料表层树脂发生老化降解,该过程主要源于酯基的水解,水解产物有多元醇类和多元羧酸类化合物等,这导致复合材料内部纤维外露,且随时间增加和纬度降低,表面降解减薄程度增大。各地的环境损伤因子Rr表明,经青岛和厦门长周期暴露试验后,在光氧老化和湿热老化等环境“损伤效应”主导作用下,其力学性能随时间呈下降趋势;三亚恶劣海洋环境则更早地对复合材料造成老化损伤,0.5 a起力学性能即单调下降。

含复杂芯材夹层复合材料弯曲性能的多构型测试方法研究

提出了一种多构型的夹芯结构弯曲刚度测试方法,该方法在弯曲测试中考虑到剪切效应的影响,实现弯曲测试中弯曲效应和剪切效应的解耦合,并采用多重线性拟合方法进行数据处理,有效提高了测试的稳定性和可靠性。采用该方法实现了对一种含有复杂芯材结构的夹芯复合材料弯曲刚度性能的评价。

船舶管系减振材料的应用研究

为适应我国舰船减振降噪的需要，试制出ＱＧＤ－１和ＱＧＤ－２两种穿孔型隔振垫，主要用于管路马脚，也可用于基座等振动部位。对两种隔振垫的阻尼性能、阻燃性能、耐油性能与国外同类产品进行了比较。经管路模型试验和水泵机组试验证明，这两种隔振垫可使管路系统振动加速度级明显下降。

深海环境腐蚀试验技术及研究进展

从深海实海环境试验、模拟试验、原位电化学测试、数值仿真等方面阐述了深海环境试验技术的发展演变过程。介绍了国内外主要深海腐蚀研究使用的试验装置种类,各类装置的优缺点和使用场景,并以试验装置为平台,发展了金属材料深海原位电化学测试技术及深海测试数据实时远程传输技术。介绍了实验室模拟深海环境腐蚀试验技术由单因素模拟到多因素模拟,并结合力学及实时测试的发展历程。阐述了数值仿真技术在深海环境腐蚀研究方面的应用,推介了2项ISO深海环境试验方法国际标准,回顾了近期在材料深海环境腐蚀研究方面取得的最新成果。面向深海装备应用的需求,从新试验技术发展出发,探讨了深海试验技术研究的发展方向和趋势。

YG8/GH4169异种材料钎焊接头残余应力的数值模拟

钻探采样技术是实现月球土壤样本采集的首选方法,针对钻采工具中异种材料钎焊接头残余应力大、连接质量差等问题,以ANSYS有限元软件为平台,采用数值模拟方法,分析了YG8/GH4169钎焊接头残余应力的分布情况,以及添加Cu,Mo中间层时对接头残余应力的影响规律.结果表明,在硬质合金/高温合金钎焊接头中存在极大的残余应力,硬质合金靠近焊缝的顶点附近为应力集中的危险区域,最大轴向残余应力约为1304 MPa;添加Cu,Mo中间层均能有效缓解接头残余应力,当中间层厚度小于0.6 mm时,Cu对接头残余应力的缓解效果更好,中间层厚度大于0.6 mm时,Mo的缓解效果更佳;Cu,Mo作为中间层时,缓解接头残余应力的最佳厚度均为1.0 mm左右,异种材料钎焊接头残余应力的试验结果与数值模拟结果基本吻合.

基于本质安全理念的安全屋模型建设研究

本质安全型企业,是企业安全管理追求的最终目标。利用层次分析法梳理化工企业安全管理架构。从基础层、支柱层和目标层3个方面,建设由3个一级要素、9个二级要素和25个三级要素构成本质安全管理体系,经过“PDCA”动态循环模式的系统性闭环运行,建成具有化工科研(试验)生产单位特点的安全屋模型。最后,结合化工企业安全管理运行实践,表明基于本质安全理念的安全屋模型能为争创本质安全型的企业提供理论和方法借鉴。

高频感应燃烧红外吸收光谱法测定碳化硼增强铝基复合材料中碳

碳化硼增强铝基复合材料是一种新型的核电站乏燃料储存框架材料,准确测定其中的碳含量有利于从源头上指导复合材料的质量控制。通过对样品称样量、助熔剂种类、用量及加入顺序等关键参数考察,确定了最佳工作条件:样品量为0.025~0.050 g,助熔剂组合为0.4 g铁+0.2 g锡+1.5 g钨。采用合金钢、生铁和高碳铬铁标准样品校准碳硫分析仪,建立了高频感应燃烧红外吸收光谱法测定碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的分析方法。通过对试样测定的精密度和加标回收率实验验证,证明方法用于碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的分析切实可行。方法在含量为0.006%~9%线性良好,实际样品中碳测定结果的精密度(RSD,n=6)为0.50%~1.3%,加标回收率为93.0%~100%。方法满足碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的快速准确检测需求。

硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响研究

目的 研究硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响,为船舶建造涂装工艺提供数据支撑。方法 采用电化学测试、慢应变速率试验(SSRT)、断口微观形貌观察,考察带有硅酸锌车间底漆的船体钢在海水中的氢脆行为。结果 自腐蚀状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT断口均以韧性断裂为主,氢脆系数均小于10%,没有明显的氢脆敏感性。–0.94 V阴极保护状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT宏观断口均出现了不同程度的撕裂痕,微观断口出现小解理面特征。以硅酸锌涂层做底漆的试样,撕裂痕以及解理面特征最显著,氢脆系数增大最为明显。当船体钢/硅酸锌/环氧耐磨涂层表面出现破损时,氢脆敏感性系数进一步增大。结论 阴极保护状态下,硅酸锌底漆会增加船体钢在海水中的氢脆敏感性。

铜及其合金在海洋环境中的腐蚀机理研究进展

铜及其合金以其良好的耐蚀性、导电性、导热性、机械性能、可成形性,已成为船舶工业和海洋工程的关键结构和部件的不可或缺的材料,在螺旋桨、海水管道、泵、阀门以及冷却系统上都具有广泛而重要的应用。然而,复杂严酷的海洋环境和不断提升的使用强度使得铜合金的服役条件日益苛刻,关键结构和部件的安全可靠性面临巨大威胁。基于此,本文综述了海洋环境常用铜合金的分类、应用,着重总结了纯铜、黄铜、白铜、青铜海洋环境腐蚀机理及其影响因素的研究进展,对新型铜合金及其制备和应用的未来发展进行了展望。

牺牲阳极参数对直翼桨阴极保护效果影响研究

目的研究牺牲阳极设计参数对直翼桨结构阴极保护效果影响,为直翼桨的阴极保护设计和工程应用提供参考。方法针对直翼桨型船用推进器结构,基于边界元法建立数值仿真模型,开展直翼桨牺牲阳极阴极保护仿真计算,重点研究不同牺牲阳极数量、尺寸和布置位置时,直翼桨上箱体、旋转箱体、桨叶和桨叶上端盖等结构的电位分布情况,核算牺牲阳极使用寿命。结果采用Al-Zn-In-Mg-Ti铝合金牺牲阳极时,牺牲阳极数量增多和尺寸变大都会提高直翼桨的阴极保护效果,同时延长牺牲阳极使用寿命。牺牲阳极布置位置的改变会影响直翼桨桨叶表面的电位梯度,改变直翼桨结构的保护电位分布。采用10块0.18D×0.11D×0.04D(D为直翼桨直径)的水滴形高效铝合金牺牲阳极在桨叶间单层布置,可实现对直翼桨结构2.5 a以上的保护寿命。结论通过调整牺牲阳极设计参数,可对直翼桨桨叶、旋转箱体等关键结构提供较好的阴极保护效果,但旋转箱体与船体和上箱体的间隙由于结构遮挡效应保护不足,建议在实际工程应用中在这些结构部位表面涂装防腐涂料以降低腐蚀风险。

极地低温冻融循环环境下高强钢的腐蚀行为研究

目的深入研究极地大气对高强钢腐蚀的影响,探清腐蚀机制。方法开展室内模拟试验,采用质量损失测试、电化学测试以及腐蚀产物分析等方法,研究Ni-Cr-Mo-V高强钢在极地大气‒45~5℃低温冻融循环环境中的腐蚀机理。结果随着试验周期的延长,高强钢的腐蚀不同程度加深。2个月后,已形成相对较厚的锈层,内部有大量松散的腐蚀产物。在试验3个月后,发现金属表面已经被腐蚀产物覆盖,且表面的腐蚀层产生裂纹。交流阻抗测试和动电位极化测试结果表明,高强钢的容抗弧半径和自腐蚀电位变化较大,耐腐蚀能力较弱。通过XRD和拉曼光谱对腐蚀成分进行表征发现,在低温冻融循环环境中,高强钢腐蚀产物主要为α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_(3)O_(4)/γ-Fe_(2)O_(3)。结论随着低温冻融循环时间增长,高强钢的耐蚀性持续退化。

海上风电腐蚀防护技术及应用研究进展

综合概述了海上风电设施装备腐蚀防护技术及应用方法研究进展。基于海上风电设备腐蚀防护技术的发展进程,系统归纳了海上风电工程设施在海洋环境下的腐蚀规律的研究,分析了海上风电腐蚀机理、典型腐蚀特点,总结了近年来海上风电腐蚀防护技术,介绍了海上风电工程腐蚀防护应用研究现状,为助力海上风电腐蚀防护技术发展提供参考。海上风电装备面临多种腐蚀区域影响,在腐蚀特性及应对策略上也存在差异显著,针对实际工况和结构特点开发综合防护技术将极大改善典型结构腐蚀问题,海上风电腐蚀防护技术的发展仍面临一定挑战。海上风电结构材料腐蚀规律尚不明确,腐蚀监测与评估技术薄弱,海生物污损问题尚无法解决,海上风电腐蚀防护技术仍需进行系统研究和长远发展。

基于“三化”型双重预防机制的企业安全生产环境建设研究

为促进企业安全生产环境稳步提升,丰富安全生产文化建设,提高企业安全生产水平和管理效能,基于对企业安全生产环境建设的深入思考,开展以智能化、数字化和信息化为核心的“三化”型双重预防机制建设。结合化工机械企业安全生产管理实际,分析提出“三化”型双重预防机制的系统架构,阐述系统功能设计要求、关键技术与创新点,总结系统实际运行效果,表明基于“三化”型双重预防机制的系统能够推动建设具有企业自身特点的安全生产环境,并可为企业风险管控和隐患治理提供可靠的决策建议。

BP神经网络预测船用钢焊接接头力学性能研究

采用不同成分母材和焊丝进行焊接工艺试验,研究母材成分、焊材成分、热输入和焊接位置等参数对焊接接头力学性能的影响,为进一步提升模型预测精度,通过遗传算法对BP神经网络进行优化,将优化权值和阈值赋值给BP神经网络进行建模,预测结果表明,优化模型稳定性好,提高了预测的精度和泛化能力,为焊接接头力学性能预测提供了借鉴,对船用钢和焊材冶金成分设计具有借鉴意义。

具有梯度硬度聚氨酯弹性体的合成及其水声性能研究

将聚丁二烯接枝物与聚丙二醇复配引入聚氨酯预聚物,合成出具有支化分子拓扑结构特征以及高温下肟–氨基甲酸酯键动态性的封闭型聚氨酯大分子,通过对体系固化比例的调整实现弹性体硬度的调控,并验证了合成出的一系列具有硬度梯度的弹性体材料具有理想的工艺性能以及耐老化性能。对合成出的聚氨酯弹性体进行水声吸声性能实测,对不同水压下具有硬度梯度材料的声学性能变化规律进行研究,为聚氨酯弹性体水声材料设计提供参考。

海水管路典型部件腐蚀失效研究进展

海水管路系统是电力、船舶等领域的重要组成部分,腐蚀是造成海水管路失效的重要原因,换热管、阀、泵等是海水管路中的高频故障部件。通过对以上海水管路部件的失效案例进行调研与分析,总结了不同部件的失效类型及原因,提出了降低海水管路腐蚀失效风险的措施。海水管路部件的腐蚀与设计、选材、使用工况等因素有关,冲刷腐蚀、空泡腐蚀、微生物腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀等是海水管路中较为常见的失效类型。在海水管路设计、建造和使用过程中,应针对各部件常见的腐蚀类型与特点采取相应的措施,以降低腐蚀风险。

聚氨酯合成轨枕国内研究及应用进展

聚氨酯泡沫合成轨枕最早配合直线电机牵引系统应用于城市轨道交通,因其良好的综合性能,在国内获得广泛研究和应用。对比分析国内合成轨枕的技术发展历程和国外、国际相关合成轨枕技术标准,并调研合成轨枕在国内的应用进展及使用过程中出现的问题和解决措施,主要表现在:横向阻力偏低,部分道钉孔失效或涂层破损;这些问题可通过产品结构改进及安装维护方案优化进行解决。结合国内轨道交通领域的发展需要,及聚氨酯合成轨枕产品性能特点和市场现状,提出聚氨酯合成轨枕产品在我国未来发展建议。

船用高强钢GMAW-P脉冲焊接参数对电弧弧长的影响研究

对690 MPa级船用结构钢GMAW-P脉冲焊接过程电弧行为进行研究,分析了脉冲参数对电弧长度的影响。一脉一滴所在的弧长区间为3~6 mm,一脉多滴所在的弧长区间为5~8 mm,一脉一滴到一脉多滴的过渡区为5~6 mm,短路过渡弧长小于2 mm。脉冲时间上升,弧长增长;脉冲电流上升,弧长呈先上升后下降趋势;脉冲频率增大,弧长变长;基值电流升高,弧长减小。

金属材料长周期海水腐蚀规律研究

对常用金属材料在我国的青岛、舟山、厦门和榆林4个海域的飞溅、潮差、全浸3个海洋区带中暴露1、4、8和16年的长周期腐蚀试验工作进行了研究,得到了长周期的海水腐蚀数据及其腐蚀规律.提出了一种海水腐蚀性的评价方法和一种综合评价材料耐蚀性的方法.