取向硅钢用无铬绝缘涂层的配制及性能

以磷酸二氢铝、硅溶胶、水性丙烯酸改性环氧-聚氨酯树脂、十水合四硼酸钠为主要原料制备了一种适用于取向硅钢的环保型无铬绝缘涂料。采用单因素试验考察了各组分用量对涂层耐蚀性和附着力的影响,得到最优配方(以质量分数表示)为:树脂25.00%,磷酸二氢铝0.70%,硅溶胶20.00%,十水合四硼酸钠0.70%。利用电化学分析和中性盐雾试验、机械性能测试、绝缘电阻测试仪和磁性测量仪研究了最优配方所得绝缘涂层的耐蚀性、附着力、铅笔硬度、绝缘性及磁特性,通过扫描电镜、能谱仪和红外光谱仪对其进行了表征。结果显示,涂膜均匀平整;盐雾试验8h时未出现腐蚀,耐蚀性与磁特性均与市售含铬涂层相当;层间表面绝缘电阻系数基本保持在488?·cm^2,好于市售含铬涂层。

不同静水压力下X100钢在海洋环境中腐蚀剩余寿命预测

采用动电位极化曲线法,测量了静水压力1～6 MPa时X100管线钢在3.5%Na Cl海水模拟溶液中的腐蚀电流密度,并外推计算出管线钢在静水压力为7、8 MPa下的腐蚀电流密度。采用ANSYS有限元软件,对含外腐蚀缺陷的X100管线钢,在静水压力分别为5～8 MPa、腐蚀缺陷尺寸56 mm×42 mm×3.6 mm时的等效应力进行模拟,并计算出其相应静水压力下的腐蚀电流密度。依据腐蚀剩余寿命计算公式、Barlow公式和ASME-B31G准则,计算出管线钢在海水模拟环境下应力集中点的腐蚀剩余寿命。

不同埋深热油管道数值计算

在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度影响越小。结果表明,在夏季,管道埋地越深,输油前土壤温度越低;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度比埋地较浅的管道低;在冬季,管道埋地越深,输油前土壤温度越高;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度反而比埋地较浅的管道高。因此,保温层应选取经济厚度,以期达到优化管道输送油品的温度、降低能耗、提高经济效益的目的。

CO_2腐蚀产物膜对金属腐蚀行为的影响的研究进展

CO2腐蚀产物膜是影响金属电化学腐蚀行为的因素之一,为了研究其电化学腐蚀机理,综述了CO2腐蚀产物膜的形成机理及结构、保护性能的材料因素和环境因素,以及膜的电化学行为特点等。并对未来CO2腐蚀产物膜的研究方向提出了展望。

基于ANSYS软件的热油管路保温的数值模拟

应用ANSYS软件对埋地热油管道沿径向温度进行了数值模拟,得到了不同保温层厚度时管道径向温度及热流量的变化。分析了含蜡层的径向温度变化,随着保温层厚度的增加,保温层内部温降变化减小,管道向外传递的热流密度逐渐减小,保温效果更好。热流量减小的速度随着保温层厚度的增加变得缓慢,模拟结果与编制计算机程序计算结果相吻合。

X100管线钢在不同温度和静水压力作用下的剩余寿命预测

采用动电位极化曲线的电化学测量方法,测量了温度分别为15℃、25℃和35℃,静水压力分别为0.1MPa、2MPa和4MPa时,X100管线钢在0.5mol/L NaHCO_3+0.5mol/L Na_2CO_3+0.3mol/L NaCl溶液中的腐蚀电流密度,结果表明:随着温度和静水压力的增加,X100管线钢在模拟溶液中的腐蚀电流密度均增加,腐蚀速率增加。以含椭圆形外腐蚀缺陷的管道为计算对象,缺陷尺寸为62mm×40mm×3.6mm。依据腐蚀剩余寿命计算公式、Barlow公式、ASME-B31G准则和腐蚀电流密度值,计算得出X100管线钢在模拟溶液中不同温度和静水压力下的剩余寿命。

煤层气扩散燃烧性能影响因素分析

基于计算流体力学的涡耗散模型,采用有限容积法建立组分燃烧与扩散数学模型。针对长为2.9m,直径为0.5m的喷口型燃烧器进行数值模拟。研究表明:随着煤层气中甲烷浓度的增加,氧气体积分数的峰值逐渐右移,非预混系统的最高温度与平均温度都有所增加;随着速度比的逐渐增加,煤层气中甲烷燃烧较快;随着过量空气系数的增加,非预混系统燃烧温度最大值逐渐右移。该结果可为生产实际提供一定的理论指导。

EDTA改性无水酚醛树脂的合成

对用EDTA改性酚醛树脂进行了研究。通过研究确定了最佳的反应条件为n(苯酚):n(多聚甲醛):n(EDTA):n(Na OH)=1:1.3:0.01:0.05,反应时间为5h,树脂的固含量为88.5%,残炭量为46.2%,开始热分解温度为386℃,红外光谱显示该树脂为高邻位酚醛树脂。

管线钢氢致开裂研究现状

综述了管线钢发生氢致开裂的影响因素及机理的研究现状。分析了材料因素、应力因素和环境因素对氢致开裂的影响,认为材料性质是影响氢致开裂的主要因素。提出了氢致开裂研究中存在的问题,并指明未来氢致开裂的研究方向。

镍改性酚醛树脂及其热解炭的表征

通过配位反应,将镍离子结合在酚醛树脂结构中,得到镍改性酚醛树脂,实现了催化剂前驱体在树脂中的均匀分散。通过红外光谱仪和紫外分光光度计初步确定了镍离子在树脂中的配位结构。采用激光拉曼光谱仪对高温热解炭晶体结构进行表征。结果表明,镍改性酚醛树脂热解炭中有石墨烯生成,炭的结晶度提高。通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜对热解炭的形貌和微观结构进行了表征,进一步表明镍改性酚醛树脂热解炭中有石墨烯生成且为少数层石墨烯。

镍改性酚醛树脂热解形成石墨烯机理研究

通过配位反应,将镍离子引入酚醛树脂结构中,在惰性气氛保护下制备镍改性酚醛树脂,并将其分别在600、800、1000℃下进行碳化处理。XRD检测结果表明:600℃时热解碳出现明显的C(002)晶面衍射峰;当温度升高(800、1000℃)时,半峰宽增大,峰位左移,峰强度减小。SEM和TEM的检测结果表明,即使在1000℃下,普通酚醛树脂热解碳仍为无定形碳,而温度高于800℃后镍改性酚醛树脂热解碳中生成石墨烯,且升温和增大催化剂用量均有利于石墨烯生成。镍改性酚醛树脂炭化形成石墨烯的过程遵循"溶碳析碳机制"。

静水压力对X100钢在NaHCO_3+NaCl溶液中电化学行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱和Mott-Schottky等电化学测量方法研究了静水压力对X100管线钢在0.5 mol/L Na HCO3+0.03 mol/L Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随静水压力增加,X100钢表面点蚀坑数量和面积增加;静水压力增加使溶液离子的活性增加,促进Cl-在钝化膜中的吸附,腐蚀反应的速率加快,腐蚀电流密度增加。静水压力增加使钝化膜组成由低压时的氧化物或氢氧化物转变为高压时的碳酸盐,导致耐蚀性降低,而点蚀形核几率增加。X100管线钢钝化膜具有n型半导体性质,随静水压力的增加,钝化膜内Cl-的增多使晶格缺陷增多,促进了氧化膜的破裂。

镀锌钢板表面无机–有机复合无铬钝化膜

以磷钼酸盐溶液、水性丙烯酸改性环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷(VS)和表面活性剂(SDS+OP-10)为A组分,水性改性胺固化剂(LJ810)为B组分,制备了无机–有机无铬复合钝化液。通过正交试验和单因素试验确定了A组分配方为:表面活性剂SDS 5 g/L+OP-10 15 g/L,有机硅烷偶联剂60 mL/L,水性丙烯酸改性环氧树脂乳液250mL/L,磷钼酸盐溶液100mL/L。以此无机–有机无铬复合钝化液对镀锌板进行钝化,采用扫描电镜和能谱分别分析了复合膜的表面形貌及元素组成。通过中性盐雾试验、醋酸铅点滴试验、Tafel极化曲线及交流阻抗研究,探讨了复合膜的耐腐蚀性能。结果表明,复合膜表面光滑平整,对镀锌板的附着力良好,72 h中性盐雾试验后的腐蚀率为3%,与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相近。

氢对X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了电化学充氢后X80钢母材和焊缝在近中性p H值溶液中的电化学行为,并结合光学显微镜对试样充氢前后的形貌进行了观察,测量了母材和焊缝的放氢量。结果表明,电化学充氢并没有改变钢的组织结构;相同电化学充氢条件下,焊缝比母材吸收更多的氢。在近中性p H值溶液中,未充氢时母材比焊缝有更好的耐蚀性能。充氢促进母材和焊缝在近中性p H值溶液中的阳极溶解。随充氢时间增加,母材和焊缝的自腐蚀电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀产物膜电阻和极化电阻减小,母材与焊缝电化学腐蚀行为均加剧。充氢后焊缝中位错缺陷浓度高,对氢起钉扎作用的,使焊缝的耐蚀性大于母材。