木焦油基再生沥青的热储存稳定性

【目的】为探究木焦油基再生沥青的热储存稳定性能,为生物油基再生沥青的制备与储存奠定基础。【方法】采用软化点试验、动态剪切流变试验、组分分析试验和红外光谱试验测试并比较了基质沥青、木焦油基再生沥青和RA-102再生沥青的热储存稳定性及其性能变化规律。【结果】热储存作用可提高沥青的软化点而降低其稳定性,木焦油基再生沥青的热储存稳定性弱于基质沥青、强于RA-102再生沥青。热储存可提高沥青的复数模量并降低其相位角。木焦油、生物质纤维及增塑剂的协同强化作用可提高木焦油基再生沥青的抗变形能力,进而表现出较好的弹性。沥青的胶体状态与热储存时间有较大关联,热储存时间的延长会使沥青产生一定程度的老化,沥青由溶胶态转变为溶-凝胶态。沥青的胶凝指数随热储存时间延长而升高,导致流动性降低,沥青变得脆硬。热储存作用促使沥青发生氧化反应,高温条件下沥青的芳香分官能团峰强度降低而羰基和亚砜基官能团峰强度升高,沥青内部组分发生变化。【结论】与RA-102再生沥青相比,木焦油基再生沥青的再生剂相不易与沥青相产生分离,在搅拌均匀的前提下,木焦油基再生沥青的可储存时间更长,使用性能更稳定。热储存对再生沥青使用性能有一定程度的削弱作用,在实际应用中应尽可能缩短再生沥青的高温储存时间,并在拌制混合料前搅拌均匀。

基于粉末压坯的氮化锰制备技术

在节能、环保、高效原则下,基于粉末压坯对氮化锰生产工艺进行了试验.结果表明,电解金属锰粉压坯经两次预抽真空后,在823～1173 K温度区间和0.05～1 MPa压力下渗氮9～10 h,可获得含氮量高达8.97%～9.54%的氮化锰产品.

Wood/Cu复合材料的温压成形与表征

应用木材科学与技术、粉末冶金等交叉学科材料成形理论开发的木质粉末温压成形新技术,以芦苇秆(简称Wood)粉末为基材,在不添加任何可能造成环境污染的胶粘剂的前提下,制备的Wood/Cu复合材料的静曲强度、内结合强度分别高达85.55MPa、6.75MPa,磨耗量≤0.05g/100r、吸水率<0.50%,且具有韧性断裂特征;采用Wood/Cu复合材料制备的滑动轴承的压溃强度、表观硬度分别高达100MPa、50HB,可望用于替代粉末冶金烧结青铜生产轻载滑动轴承,从而在节约有色金属的同时,为农林木质剩余物的高质清洁利用开辟一条新途径。

木质粉末高密度滑动轴承无胶温压成形结合机理研究

按照木质粉末高密度滑动轴承制备工艺(160℃,70 MPa,保温、保压30 min),对小于350μm的杨木粉末的三级抽提物纤维素-木质素-半纤维素复合体、纤维素-木质素复合体和纤维素实施无胶温压成形,分析温压前后各样粉的微观结构、物相、官能团、纤维素结晶度等的变化情况。结果表明,木质粉末中的纤维素、半纤维素、木质素在无胶温压成形过程中均发生了化学反应,产生了化学链接。温压成形可改善各级抽提物的化学结构,提高其化学结合程度与纤维素结晶度,使其一体化、致密化、塑化程度与热稳定性明显提高。综合温压成形工艺成本与温压材料特性表征,以杨木粉末为基材制备生物质功能材料(如滑动轴承)宜采用一级抽提物或原粉。

响应面法优化芦苇秆粉末高压无胶成形工艺

基于单因素试验获得的各工艺参数值,以静曲强度、内结合强度和吸水率作为评价指标,采用响应面法分析了成形压力、保温时间、成形温度及其交互作用对芦苇粉末高压无胶模塑材料性能的影响。得到芦苇粉末高压无胶模压成形工艺的最佳工艺条件为:成形压力70 MPa、成形温度160℃、保温时间30 min。验证试验结果表明:验证试验测试值与响应面数学模型的预测值基本一致,表明利用响应面法分析并优化芦苇杆粉末高压无胶模压成形工艺参数的方法可行,获得的响应面数学模型可用于预测真实值。

杨木粉无胶温压成形复合材料环境友好性评价

在运用热脱附-气相色谱/质谱(TD-GC/MS)联机技术分析杨木粉末无胶温压成形复合材料在4,60,90和160℃等4个环境温度点的挥发物总离子流图的基础上,采用色谱峰面积归一化法鉴定出杨木粉末基复合材料在各温度下的保留时间及峰面积,进而评价杨木粉末基复合材料的环境友好性。结果表明:在不同温度下,杨木粉末基复合材料挥发物中的有益成分含量明显多于有害成分,在40,60和160℃时,有益成分含量为有害成分含量的6倍以上,90℃时有益成分为有害成分的29倍,环境友好性良好;杨木粉末基复合材料总挥发物种类及有益成分种类、有害成分种类与杨木原粉相应种类大致相当,但有益成分明显增多,有害成分减少,增减幅度较大。说明这类杨木粉末基复合材料不仅无胶温压成形工艺具有环境友好性,且其制品的制备和使用过程都具有环境友好性。

木基陶瓷材料制造技术的研究进展

木材具有多层次、纤维状胞管结构和各向异性等结构特征,正是这种高气孔率结构特征造就了木材较好的刚性、强度和韧性.以可再生资源木材等木质材料为基础模板,借助物理的、化学的、冶金的方法进行陶瓷化转变,获得一系列结构功能一体化的木基陶瓷材料,为材料的结构与功能设计提供了新思路.木基陶瓷材料制造技术的研究正如日中天、与时俱进,通过木质材料的陶瓷化转变不仅可以制备无机改性“陶木”、高温烧成C/C型木基陶瓷、高温反应性渗入复合S i/S iC型木基陶瓷,更可制备具有网络互穿结构的金属化木基陶瓷材料等,具有广阔的发展空间和应用前景.

杨木粉热脱附-气相色谱/质谱分析及环境性能评估

采用热脱附-气相色谱/质谱联机技术(TD-GC/MS)分析了杨木粉在不同环境温度下的挥发物释放行为。结果表明:杨木粉在40℃及90℃时的挥发物中,主要有害成分比主要有益成分比例高,有害成分约为有益成分的1.7倍;60℃时主要有益成分与主要有害成分比例相当,而160℃时的主要有益成分为有害成分的5.42倍。以杨木粉为基材,在木质素软化温度点和木质材料炭化温度点之间(150～180℃)实施高压无胶模塑成形制备木质粉末基复合材料必将体现出良好的环境友好性。

块状氮化锰生产工艺的优化

在节能、环保和高效原则下,以电解锰片为原料,基于粉末冶金与热处理工艺对块状氮化锰生产工艺进行了优化。结果表明:金属锰粉块状压坯经两次预抽真空后,在823～1 173 K内和0．05～1 MPa压力下渗氮9～10 h,可获得氮含量高达8．97％～9．54％的块状氮化锰产品。

基于Solid Works的木基陶瓷模具CAD软件开发

基于SolidWorks的参数化设计思维,针对木基陶瓷材料模压成形特点,开发出木基陶瓷模压成形模具CAD软件;在阐述该软件总体结构与关键开发技术的同时,给出软件的运行实例。

成分配比对Fe-Cu-β烧结材料性能的影响

以Fe-Cu烧结材料为基体,添加适量的低熔点合金成分β以研究其对Fe-Cu烧结材料性能的影响.结果发现:β可明显改善Fe-Cu烧结材料的物理力学性能;并在最佳成分配比时,Fe-Cu-β烧结材料具有良好的综合性能,可望成为高性能廉价烧结含油轴承新材料.

一种高效节能的氮化锰生产工艺

简要介绍了高效节能氮化锰生产艺的技术关键点和创新点,开发的氮化锰含氮量高达9.5%,与应用发明专利中一模六出式成形工艺生产的锻轧锰均属合金钢及有色金属冶炼不可缺少的添加剂,需求量较大,市场前景较好。

经济型中高强度烧结合金钢的研制与应用

所研制的烧结合金钢 Fe- 0 .5Mo- X- 0 .6C,不仅烧结温度比昂贵的 Fe- 0 .5Mo- 2 Ni- 0 .6C烧结合金钢低 80～ 1 0 0℃ ,具有可与 Fe- 0 .5Mo- 2 Ni- 0 .6C媲美的综合物理力学性能 ;而且其制品在替代 40 Cr等合金钢机加工件时 ,比使用 Fe- 0 .5Mo- 2 Ni- 0 .6C烧结合金钢降低综合制造成本约 2 5% ,具有强劲的市场竞争力。

基于狼尾草纤维的3D打印复合线材制备与工艺优化

【目的】拓展狼尾草的高值清洁利用领域,丰富FDM 3D打印耗材品种,制备具有木质感的3D打印复合线材。【方法】以狼尾草纤维为基材,经改性后与聚乳酸(PLA)复合,采用挤出法制备1.75 mm规格3D打印狼尾草/PLA复合线材,并通过3D打印实践优化3D打印工艺参数;借助Design Expert软件优化狼尾草纤维改性碱处理工艺;利用ANSYS FLUENT软件对狼尾草/PLA复合线材挤出熔融段流场进行数值模拟,分析其初始加热温度、螺杆转速和机筒温度等工艺参数对线材挤出过程的影响,进而优化线材挤出工艺;借助扫描电子显微镜(SEM)分析狼尾草/PLA复合材料断口形貌特征,解析其强韧化成因。【结果】狼尾草纤维的最优碱处理工艺参数为:碱液浓度3.5%,处理温度60℃,处理时间4.2 h。狼尾草/PLA复合线材挤出成形最优工艺条件为:流道初始温度165℃,螺杆转速为8 rad/s,机筒温度为180℃。制备的1.75 mm规格狼尾草/PLA复合线材应用于3D打印实践时,打印工艺参数推荐值为:填充率60%,层高0.3 mm,打印速度30 mm/s,打印温度210℃。狼尾草/PLA复合材料的SEM断口形貌具有韧性断裂特征,成就了1.75 mm规格狼尾草/PLA复合线材良好的冲击韧性。【结论】经碱处理后的狼尾草纤维随着部分半纤维素、灰分等组分的去除,其纹孔得以打开,与PLA的亲和力得以增强,制备的狼尾草/PLA复合线材及其3D打印试件强度高,韧性好,木质感强,可用于各种家居及办公家具摆件、汽车驾驶室用饰条与饰件、各类机电设备操控手柄等产品的生产,应用前景广阔。

Fe-Mo-Mn-Sn-Ce-C烧结合金体系与强化烧结工艺研究

研究了合金成分、烧结气氛对Fe Mo Mn Sn Ce C系合金的力学性能与烧结温度的影响以及在烧结合金中的作用机理。结果表明 :适量的Mn、Sn、混合稀土和氨燃烧氮基保护气氛均可加速该系合金的烧结进程 ,降低其烧结温度 ,改善其力学性能 ,而且具有协同、叠加强化效果。其强化作用主要体现在稀土元素的脱氧保碳、变质夹杂物、细化晶粒 ,Mn、Sn元素的固溶强化以及氨燃烧氮基保护气氛对烧结热效率、合金表层脱碳状况、烧结活化能的改善等方面。该系合金在氨燃烧氮基保护气氛中的合适烧结温度范围为 10 2 5～ 10 75℃ ,比Fe Mo Ni C系合金的烧结温度降低了 12 0～ 180℃。

木材科学与技术的创新

本文从知识创新、技术创新和教育创新的角度,浅析了木材科学与技术创新的方向。认为木材科学与技术的知识创新、技术创新和教育创新,作为活跃木材及术质家具等木制品工业生产力的强力催化剂,必将成为其经济增长的重要"内生变量"。

锻轧锰及其高氮化物节能环保生产工艺

"锻轧锰及其高氮化物节能环保生产工艺"源于湖南省科技厅科技计划重点项目(2008CK2002)和长沙市科技计划重点项目(K0902070-11)研究成果,具有自主知识产权,已通过产学研合作方式实施转化,被长沙市科技成果转化服务中心认定为重大科技成果转化项目(20090203)。开发的锻轧锰和氮化锰作为合金钢及有色金属冶炼不可缺少的添加剂,其生产过程高效、节能、环境友好性好,材料利用率接近100%,产品合格率达99.9%以上;锻轧锰含锰量≥97%,氮化锰含氮量高达10.5%,需求缺口大,市场前景好。

建筑类工程图学实践创新型教学内容与方法的研究与实践

为培养学生的创新思维能力和设计表达能力,图学教育应将学生能力、素质的培养放在与知识传授同等重要的地位。论文结合教学现状与实践,对建筑类工程图学的教学内容与方法、教学效果的考核与评价进行了根本性改革,提出了以构型设计和实践创新为主线的教学模式。结果表明,新的教学、考核体系在加强学生空间思维能力、形体构型能力、创新能力和工程意识的培养方面取得了明显效果,制图课程教学质量得以提高。

C-stalk/Cu复合材料的温压成形与表征

应用粉末冶金、木材科学与技术等交叉学科材料成形理论自主开发的木质粉末温压成形新技术,以棉梗粉末为基材,以电解紫铜粉末等为强化因子,在不添加任何可能造成环境污染的胶粘剂的前提下,制备的温压复合材料C-stal/Cu的静曲强度、内结合强度分别高达85.30 MPa、7.13 MPa,磨耗量<0.05 g/100 r、吸水率<0.5%,且具有韧性断裂特征;采用C-stalk/Cu复合材料制备的滑动轴承的压溃强度、表观硬分别高达103.7MPa、53.1 HB,可望替代烧结青铜用于生产轻载滑动轴承,替代天然铁梨木、红木等珍贵木材用于生产高档工艺品,从而在节约有色金属与珍贵木材的同时为农林木质剩余物的高质清洁利用开辟一条新途径。

芦苇秆粉末高密度材料无胶温压成形与表征

为寻求高质清洁利用农林木质剩余物的新途径,运用响应面实验设计与分析方法对芦苇秆粉末实施无胶温压成形,制备高密度木质材料,用三维立体数码显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、核磁共振光谱、热重分析和热解析-气相色谱/质谱联用分析技术对试件的微观结构、物相、纤维素结晶度、热脱附挥发物进行研究。结果表明,芦苇秆粉末粒度对试件性能的影响不明显;芦苇秆粉末在压力、温度、时间的复合作用下,木质素发生软化与流展,纤维素的结晶度得以提高,粉末颗粒间发生化学反应并产生化学链接;芦苇秆粉末的最优无胶温压工艺条件:成形压力为70 MPa,成形温度为160℃,保温保压时间为30 min;在最优工艺条件下制备的木质材料塑化明显,质硬而耐磨,具有韧性断裂特征,且在40、60、90、160℃环境温度下的挥发物中,有益、有害成分的种类和芦苇杆原粉相当,但有益成分的总含量远高于原粉,表明温压成形工艺具有环境友好性,无胶温压成形可以获得高品质人工木质材料。