盾粉/橡胶增容复合材料性能与机理的光谱学分析

碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分为CaO、SiO_(2)、Fe_(x)O_(y)、Al_(2)O_(3)等物质,物化性能与传统填料相近,且钢渣的耐磨性与多孔性优异,因此利用钢渣替代部分碳酸钙作为橡胶填充材料不仅具有重要研究意义而且可以缓解能源消耗、环境污染等问题。基于此,利用自制功能复合剂和超细立磨的方法对钢渣进行联合处理得到粒径800目的样品盾粉,制备活性碳酸钙与盾粉用量比不同的盾粉/橡胶增容复合材料。利用智能型硫化仪、电子拉力机、橡胶硬度计、微型量热仪(MCC)对制备的盾粉/橡胶增容复合材料进行性能测试,热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)、拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料进行表征分析。结果表明:盾粉替代部分活性碳酸钙对橡胶体系硫化性能有一定的促进作用,可以提高盾粉/橡胶增容复合材料的硫化速度;盾粉的加入可以提高复合橡胶体系的力学性能与阻燃性能;通过微型量热仪(MCC)和拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料分析发现,盾粉替代部分活性碳酸钙后的橡胶体系热释放能力和总热释放量降低、炭渣石墨化程度提升,进一步说明了盾粉替代部分活性碳酸钙在保证盾粉/橡胶增容复合材料物理学性能的前提下也具有一定的阻燃性能。热重-红外分析表明盾粉/橡胶增容复合材料在裂解过程中产生的气体主要为碳氢化合物;自制功能复合剂的加入可以缓解钢渣界面与橡胶界面不相容的问题,优化橡胶复合材料。以上研究为制备性能更优的盾粉/橡胶增容复合材料提供数据理论支持。

钢渣基功能填料的高附加值非建材领域应用研究进展

人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨大经济价值与重要现实意义。钢渣基功能填料具有吸附性强、粒径小、与有机体系相容性好等特征,在橡胶输送带、钢结构防锈涂料、建筑外墙涂料、人造复合板材等领域具有广泛应用的潜力。本文首先对钢渣的特性、钢渣基功能填料的制备原理做了简要介绍;并就钢渣基功能填料作为橡胶填料、涂料颜填料与塑料填料的应用情况进行了具体分析。然后详细指出钢渣基功能填料用于橡胶复合材料、建筑外墙底漆、建筑外墙涂料、PVC微发泡板材的特点,并就目前钢渣基功能填料的局限性进行详细评述。在此基础上,指出优化钢渣基功能填料性能与开发多固废基协同复合功能填料,是钢渣基功能填料未来主要发展方向。

煅烧黑色页岩/HDPE复合材料及其电性能研究

为了解决黑色页岩(BS)在作为聚合物填料应用过程中与偶联剂相互作用差、所含硫元素在加工过程中异味重等问题,本研究对黑色页岩进行煅烧加工,利用XPS、FTIR、SEM等分析了煅烧对页岩组成和形貌的影响。随后制备了煅烧BS/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并测试了复合材料的热学性能、力学性能和电学性能。结果表明:煅烧去除了BS中的有机质和硫铁矿,600℃下煅烧后BS的碳原子摩尔比由35.95%下降到6.98%,而硫原子摩尔比已经不可测出,页岩保持层状结构并有片层裂碎现象,且页岩层间距略有缩小。煅烧BS/HDPE复合材料的冲击强度比天然BS/HDPE的冲击强度提升显著,这是因为煅烧后的BS与HDPE之间存在大量的界面粘接,而天然BS与HDPE之间完全分离。煅烧BS/HDPE复合材料的体积电阻率维持在4.79×10^(16)Ω·cm及以上,表明煅烧BS的加入对复合材料的介电性能影响较小,复合材料拥有较好的电绝缘性能。

黑色页岩/HDPE复合材料的制备及电性能研究

为了研究黑色页岩作为填料应用于塑料工业的可能性,本文对桂林地区的黑色页岩进行了成分和形貌研究,发现其为纳米层状结构,主要由二氧化硅、钾长石及有机碳组成。利用不同的偶联剂与表面活性剂改性黑色页岩,制备了黑色页岩/HDPE复合材料,并对其力学性能、形貌、体积电阻率和介电常数进行了研究。结果表明:铝酸酯偶联剂与十二烷基苯磺酸钠能够改善页岩与HDPE之间的相容性,当页岩填充量为50份时,黑色页岩/HDPE复合材料的拉伸强度、冲击强度和体积电阻率有所降低,拉伸强度仍保持在23.47 MPa,冲击强度最高为6.39 kJ/m^(2),体积电阻率也可维持在10^(14)Ω·cm以上,保持了较好的力学性能和绝缘性能。

基于机器视觉的阀口袋动态抓取系统设计

在粉体包装领域常使用人工抓取阀口袋完成粉料的装填,自动化程度低且危害人体健康。为了解决这一问题,设计一套基于机器视觉的阀口袋动态抓取系统。首先,通过机器视觉完成相机标定、图像特征信息提取,得到阀口袋在机器人坐标系下的位姿数据。为了提高运动状态下阀口袋的定位精度,采用卡尔曼滤波对特征点位置进行校正。然后使用数据拟合描述阀口袋的位姿变化,进而预测抓取时刻阀口袋的位姿。在PLC控制下,工业机器人实现了对输送带上运动阀口袋的动态抓取,系统运行稳定,抓取误差小于1 mm,为实现自动化粉体包装提供了一种可行方案。

阀口袋套袋机器人轨迹优化方法研究

目的为了提高阀口袋套袋机器人的工作效率,提出基于改进粒子群算法的阀口袋套袋机器人时间最优轨迹规划方法。方法首先,通过逆运动学方程反解出操作空间轨迹对应的关节空间角度值。其次,采用4-3-4混合多项式对阀口袋套袋机器人的关节空间轨迹进行插值拟合。最后,在速度约束条件下,利用改进粒子群算法对阀口袋套袋机器人的运行时间进行优化处理。结果仿真结果表明,改进粒子群算法可以在保证阀口袋套袋机器人运行平稳的条件下将总运行时间缩减41.66%,实现了阀口袋套袋机器人在关节空间中时间最优的轨迹规划。结论该方法可有效地提高机器人工作效率,延长机器人的使用寿命,为阀口袋套袋机器人稳定可靠运行提供了科学依据。

颗粒增强金属基复合材料国内专利分析

运用专利分析方法,对国内颗粒增强金属基复合材料的专利申请趋势、区域分布、主要专利权人、高产IPC及技术领域特征等进行分析,并剖析颗粒增强金属基复合材料的重要专利权人,识别该领域核心技术、重点技术发展趋势及开发应用情况,以期为掌握我国颗粒增强金属基复合材料产业发展趋势及驱动力,明确产业发展定位,识别未来市场产业需求提供有用的竞争信息。

页岩/HDPE复合材料的非等温热分解动力学研究

中国拥有丰富的黑色页岩矿物资源,制备和开发黑色页岩/聚合物复合材料对提高其利用价值及实现可持续发展有重要意义。本文首次利用热重分析对黑色页岩/HDPE复合材料的非等温热分解动力学进行了研究,运用Kissinger法和Crane法计算了黑色页岩/HDPE复合材料的热分解动力学参数。研究表明,黑色页岩对复合材料的热分解行为无明显影响,黑色页岩/HDPE复合材料热分解反应均为一阶热分解反应,热分解活化能在269.31-311.88kJ/mol之间,与纯HDPE相近。因此,黑色页岩作为填料不会增加复合材料热分解的风险,为黑色页岩的进一步开发和应用提供了基础。

HC1700大型纵摆式磨粉机的研制及在锰矿粉磨加工的应用

介绍了HC1700大型纵摆式磨粉机的技术原理、主要技术参数及技术创新点。分析了设备在研制过程中关键技术与工艺特点。

HCM双盘旋风微粉冲击磨的研制

超细粉体的规模化生产对粉磨设备的主要要求是稳定、高效、节能,HCM双盘旋风微粉冲击磨通过采用独特的双盘对转、双层破碎腔顺序多级粉磨技术,对冲击元件采用耐磨材料或耐磨处理,使之具有冲击能量大,能量转化高、使用寿命长等优势,可满足超细粉体的规模化生产的需求,经过用户使用验证:HCM双盘旋风微粉冲击磨具备超细粉体无级调节,单位产量能耗低,节能环保等特点,其各项主要技术指标达到设计预期,能满足客户的各类超细粉体加工需求。

HLM矿渣立磨设备及系统工艺应用

介绍了HLM矿渣立磨系统工艺流程，矿渣立磨技术特点，主要运行工艺参数控制。

HLM立磨粉砂一体生产线的研制

在大力倡导绿色发展理念下,推广机制砂应用的呼声已上升到2018年两会提案,同济大学张雄教授提交了《关于促进机制砂生态环保产业健康发展的建议》,该提案期望完善机制砂行业标准,建立绿色建材评估体系,出台鼓励发展机制砂市场的政策。目前制砂设备已经成为了我国基础建设的重要支柱之一,新型的制砂设备已经成为了基础建设项目的发展后盾,尤其是在公路、铁路、桥梁、道路、城市楼房建设中的运用由为明显。本文介绍了HLM立磨粉砂一体生产线的主要技术方案及工艺流程、主要技术指标、技术创新点、技术特点等。

混凝土掺合料绿色制成技术创新与产业化集成应用

该项目属无机非金属建材制造科技领域,技术内容涉及制造业和建筑业应用.随着我国工程建设规模持续增大,粉煤灰等常规掺合料已无法满足混凝土对矿物掺合料日益增长的需求,与此同时,工业及建筑固废大量废弃,既影响环境又资源浪费.项目针对我国混凝土掺合料匮乏、制备能耗高、固废掺用匹配难的问题,开展了固废资源再生中高活性矿物掺合料研发、高效低能耗粉磨关键装备的开发等关键技术的攻关及应用,取得了一系列原创性的技术和工程应用成果.继自主研制的系列装备和材料成果《管磨开流选粉节能技术及其水泥绿色制成应用》获"2011年度国家技术发明奖二等奖"后,项目团队在生态混凝土掺合料绿色制成装备功能提升、材料性能持续改善、技术适用性扩大等方面开展了更系统的研究,形成了更先进完备的技术体系,创新了更加符合市场需求的成果转化推广机制,系列成果成功转化并应用至国内外逾百家水泥混凝土企业.