低MFR双峰HDPE标准试样的研制及应用

以低熔体流动速率(MFR)、相对分子质量分布呈双峰(简称双峰)的高密度聚乙烯(HDPE)100N粉料为原料,先用筛网除去大颗粒和微小粉末,再加入0.2%(w)抗氧剂1010和0.2%(w)抗氧剂168混匀造粒,并除去大、小粒子及异形粒子制备标准试样。对标准试样进行均匀性、稳定性检验,并进行了氧化诱导时间、熔点、结晶点、白度的稳定性实验,以及对标准试样进行了定值及统计允许区间值的确定。结果表明:低MFR双峰HDPE标准试样的MFR标称值为(0.226±0.007)g/10 min,标准试样MFR均匀、稳定。

熔速对高填充比06Cr18Ni11Ti电渣重熔铸锭凝固过程的影响

以06Cr18Ni11Ti钢高填充比电渣重熔铸锭为研究对象,通过建立瞬态电渣重熔过程的多相多物理场耦合模型,探究了熔速对电渣重熔过程中电磁、传热、流动及凝固行为的影响。结果表明,不同熔速下的电流路径基本一致,且存在明显的集肤效应,结晶器内部温度呈抛物线形分布,且温度梯度较大。随着熔速从5 kg/min增至7 kg/min,电流密度、洛伦兹力和焦耳热分别增加了16.2%、37.7%和63.3%;渣池最高温度从1902 K上升至2058 K;渣池内存在两对方向相反的涡旋,结晶器内的流动随熔速增大变得更加剧烈;在本文研究条件下,提高熔速会导致熔池深度增大、铸锭局部凝固时间延长;当熔速为5 kg/min时,局部凝固时间最短,熔池深度在结晶器直径的1/2~1/3,有助于保证铸锭良好的致密性和结晶质量。

高硅金属化球团冶金性能研究与分析

为了向高炉提供质量、性能稳定的高硅金属化球团,采用还原性试验、低温还原粉化性试验、熔滴试验等方法研究了高硅金属化球团各项冶金性能以及影响冶金性能的因素。研究表明:高硅金属化球团具有高金属化率、高铁品位、优良的还原性能、无低温还原粉化等优点,软熔性能随高硅金属化球团SiO_(2)含量升高而变差,而熔滴性能优于烧结矿和氧化球团矿。在高炉中配加一定比例的高硅金属化球团有利于降低焦比,从而降低高炉冶炼成本。但考虑到减小焦炭使用后影响高炉“骨架”,其配加比例待高炉进一步验证。

改进型BCM-100H丙烯聚合催化剂在Horizone装置应用及高性能产品开发

原BCM-100H催化剂生产较高MFR(熔体流动速率)产品时聚合物细粉较多,不利于装置运行。本文考察了改进型BCM-100H催化剂在Horizone装置的工业应用,并与原催化剂及进口催化剂进行对比;使用该催化剂首次在该装置上开发3个高MFR高刚性高抗冲共聚产品K8740H、KH39M和KH75M。结果表明:改进后BCM-100H催化剂活性,氢调敏感性,共聚能力等性能基本不变;聚合物粉料中≤0.15 mm细粉减少约80%,聚合物等规指数(绝对值)提高0.5%,优于进口催化剂;K8740H弯曲模量和常温冲击强度分别是1.36 GPa和8.51 kJ·m^(-2),优于进口同类产品;KH39M和KH75M弯曲模量和冲击强度分别是1.57 GPa,6.00 kJ·m^(-2)和1.59 GPa,5.84 kJ·m^(-2),优于国产同类产品;对助剂进行了筛选优化,可将产品弯曲模量提高5%~10%。产品弯曲模量和冲击强度分别达到1.72 GPa和5.72 kJ·m^(-2),超过进口同类牌号水平。

抗菌型超白玻璃的制备与性能研究

本文在超白玻璃配合料中引入AgNO_(3)作为有效抗菌成分,采用高温熔融法制备一种具备高抗菌性的超白玻璃。该玻璃具有良好的可见光透过率、色度值和抗菌性能,其中玻璃在380~780 nm的可见光透过率约为91.5%;随着AgNO_(3)含量的增加,玻璃的明度逐渐降低,黄色相增加,但偏黄程度较低;玻璃对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均超过90%。通过XRD和XPS对玻璃进行了物相分析和掺入Ag元素的价态分析,并通过ICP-OES分析了玻璃样品中Ag^(+)的溶出量。XRD和XPS测试结果表明:该玻璃为非晶态,掺入的Ag元素以Ag^(+)而非Ag单质形式存在;玻璃中的Ag^(+)溶出量随时间增加而增大,但Ag^(+)溶出速率减小,各组玻璃样品在24 h内的Ag^(+)溶出量与抗菌检测结果一致,证实了AgNO_(3)在玻璃中的抗菌性。

高流动高抗冲聚丙烯结构与性能研究

高流动高抗冲聚丙烯(hiPP)具有高熔体流动速率、优异的抗冲击性能,以及良好的刚性,适用于家电部件、办公用品和汽车内外饰件等领域,且需求量较大。研究了三种国产高流动hiPP树脂的结晶特性、动态热机械性能、流变性能、相结构和力学性能。实验结果表明,hiPP-1的橡胶相含量最高,分子量分布宽,含有可结晶乙烯链段,低温冲击性能最佳,但模量较低,熔体流动性相对较低;hiPP-3的M_(w)最小,它的橡胶相玻璃化转变温度(T_(g))最高,橡胶相均匀分散且相畴尺寸较小,但低温冲击韧性最低;hiPP-2的橡胶相T_(g)最低,在保持较高熔体流动速率的同时又获得了最佳的刚性和冲击韧性平衡。

新型镍基GH4151高温合金ESR数值模拟及工艺优化

GH4151合金是高合金化难变形高温合金,在冶炼过程中易产生元素偏析,使铸锭具有较大的开裂倾向性。本文借助MeltFlow-ESR商业数值仿真软件,结合现场实际电渣冶炼工艺,对新型镍基高温合金GH4151电渣锭铸态组织的一次、二次枝晶间距进行模拟计算,对不同电渣重熔工艺条件下的渣池温度和金属熔池形貌进行分析,寻求合适的冶炼工艺,降低试错成本。结果表明:随着熔化速率增加(130~210 kg/h),渣池温度先升高后降低,枝晶间距呈增大趋势;金属熔池形貌整体逐渐由“U”型向“V”型转变,熔池深度与熔化速率满足一定的线性关系。渣量对熔池体积的影响较为复杂,当熔化速率为140 kg/h,渣量由50 kg增加到75 kg时,熔池深度由199 mm增加到205 mm;而当熔化速率为180 kg/h时,渣量从67 kg增加到120 kg时,熔池深度变浅。通过工业试验得到无缩孔和无裂纹缺陷的大锭型d 450 mm电渣铸锭,渣皮厚度为1.78 mm,与模拟结果接近。另外,实验测量的枝晶间距结果与模拟计算结果基本一致,可以利用该模拟软件对电渣锭的枝晶间距进行预测。

考虑冰层下移的输电线路高频融冰温升影响因素分析

高频融冰热效率高,具有实现输电线路在线融冰的发展前景,揭示融冰过程中温升与环境等因素的变化规律对于实际应用具有重要意义。文中建立了覆冰线路高频融冰模型,重点考虑了冰层下移时环境温度、风速和覆冰厚度等因素对冰层内表面温升的影响。研究结果表明:在融冰过程中,对流换热强度影响冰层内表面温升速率,风速降低、环境温度升高,对流换热强度减弱,温升速率均增大,但温升速率随覆冰厚度增大而减小。因而选择合适的环境条件和覆冰厚度时机进行融冰能有效提高温升速率和缩短融冰时间。

增刚成核剂对高熔体流动速率聚丙烯性能的影响

为解决高熔体流动速率(MFR)聚丙烯(PP)材料加工过程中,加工成型周期长而引发的翘曲变形大、光学性能差及外观美感性低等技术问题,将氢调法工艺生产的MFR为75~85 g/10 min的PP和不同厂家生产的成核剂采用熔融共混的方法等比例制备了四种高MFR的PP,分别利用激光粒度仪、差示扫描量热法、透光率雾度测定仪、万能试验机等手段,对比分析了不同粒径的α型成核剂对PP的熔融结晶性能、光学性能、力学性能、热收缩性能的影响。结果表明,成核剂的粒径大小对于PP的光学性能、MFR、横向和纵向收缩有一定影响,其中较小粒径及较窄粒径分布的增刚成核剂能得到雾度良好的PP,蓝相成核剂的加入能使PP获得更好的光学性能优良、额外的色素添加对于PP的力学性能没有影响。

提高热作模具钢H13退火组织均匀性的措施

某特钢厂在高端热作模具钢H13生产过程中,在对其退火组织进行检测时,发现个别批次未能达到北美压铸协会NADCA#207-2003的要求,评级为AS10~AS13不合格级别,金相组织在显微镜下呈现不同程度网状和链状碳化物分布,组织均匀性也较差。较差组织易造成模具在使用过程中早期开裂,同时降低冲击韧性导致使用寿命缩短。为解决组织差问题,分析了退火组织异常的原因,并进行了针对性工艺优化。通过控制电渣冶炼熔速降低铸锭合金偏析,保证夹杂物充分上浮析出,提升铸锭纯净度;优化高温均质化均热段温度和时间,促进偏析元素快速溶解并重新均匀分布,改善带状偏析;超细化热处理工艺细化晶粒尺寸和实现均匀分布,提升晶界结合强度;控制锻造变形方式和终锻温度,对铸态组织进行破碎,实现细化晶粒,提高材料致密性;优化热处理冷却方式,进一步降低二次碳化物析出量及成链状网状概率等一系列措施,退火组织碳化物尺寸、分布和均匀性得到明显改善,合格率达到99%以上。

高熔指聚丙烯产品在间歇式液相本体工艺上的开发

70 kt/年聚丙烯装置于2005年12月建成投产,装置工艺整体运行平稳。该装置多次开发生产高熔指聚丙烯产品,总结出适合间歇式液相本体法聚丙烯工艺的成熟生产经验,高熔指聚丙烯产品生产稳定、合格率较高,客户评价较好。文章分析了影响高熔指聚丙烯产品质量波动的原因,提出工艺操作优化、专用外给电子体使用等对策,有效解决了制约高熔指聚丙烯产品生产问题。

两类增韧HDPE的力学性能及熔体流动性

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体树脂、(乙烯/丙烯)共聚物和丁苯橡胶为增韧剂制得增韧母料(ETMB)分别采用将ETMB与HDPE热机械共混和将(乙烯/丙烯)共聚物、丁苯橡胶与HDPE简单共混的方法制备了HDPE/ETMB及HDPE/弹性体两类增韧HDPE。结果表明,HDPE/ETMB的悬臂梁缺口冲击强度的提高幅度、拉伸屈服应力保持率均显著优于HDPE/弹性体,二者的弯曲弹性模量保持率基本相同;HDPE/ETMB的熔体流动速率比HDPE/弹性体的小,但仍适宜于注射成型和挤出成型。

高密度聚乙烯共混物的抗冲击强度与熔体流动速率

制备了4种高密度聚乙烯(HDPE)HDPE 8916/5000S、HDPE 9641/5000S、HDPE 5306/5000S和HDPE 8916/6003T共混物,并测试其缺口冲击强度σin和熔体流动速率(MFR),探讨了两者之间的关系。结果表明,随着MFR的增加,缺口冲击强度逐渐下降,两者之间符合指数衰减规律。而其中HDPE 5306/HDPE5000S的σin-MFR曲线与坐标轴之间包围的面积最大,比其它3种共混物更容易实现同时满足冲击强度和流动性的要求。文中还对HDPE 5306/HDPE5000S共混物用乙烯-辛烯共高聚物(POE)进行增韧改性。结果表明,当HDPE 5306/HDPE5000S/POE的质量比为28.5/66.5/5时,缺口冲击强度达到42.88 kJ/m2,高于HDPE 5306/HDPE5000S(30/70,质量比,下同)时的28.16 kJ/m2,而POE增韧后共混物的MFR为2.64 g/10min(230℃,2.16kg),比HDPE 5306/HDPE5000S(30/70)时的MFR值2.55g/10min(230℃,2.16kg)高。

低熔体流动速率高性能PBT复合材料制备工艺技术研究

制备了25%玻纤增强PBT材料,通过添加复配增韧剂及特定加工工艺实现该材料的高强度和低熔体质量流动速率。结果表明,通过两种增韧剂复配及低温弱剪切条件下可实现玻纤增强PBT的高强度和低熔体质量流动速率,实现其重复使用率能达到35%以上。

电渣炉熔速控制技术的开发与应用

采用同轴大电流电缆、称重系统及电渣炉智能控制等技术手段,开发了电渣炉熔速控制技术,并将该技术应用于实际生产.解决了传统电渣炉由于没有精确熔速控制,造成其重熔钢锭内部结晶质量不高、无法精确补缩的难题.结果表明：实际生产中电渣熔速在5~20 kg/min范围内连续可调,重熔20 t钢锭时,吨钢电耗≤1 340（kW.h）,通过对比分别用熔速控制和递减功率生产的MC5重熔钢锭的质量检验数据得知,钢锭的偏析度得到降低,并减少了钢锭中碳化物的析出,表面质量良好,生产过程实现全自动化,解决了国内具有熔速控制系统的电渣炉设备依赖进口的问题,推动了电渣冶金和电渣熔速控制技术的发展.

高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的加压感应熔炼

采用MgO坩埚高频真空感应炉在氮气压力0.45～1.0 MPa、温度1 640～1 700 ℃下,对加压感应熔炼高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢进行了实验研究.结果表明,1 913 K、1.0 MPa氮气氛中Cr12、Cr17Mn5Ni5、Cr19Mn15和Cr20Mn8不锈钢中氮的溶解度分别为0.391%、0.692%、1.120%和0.899%,氮在液态不锈钢中的溶解与Sievert定律有所偏离;氧浓度在350×10-6内,1 913 K、1.0 MPa氮气氛中Cr20Mn8钢液的吸氮反应仍为一级反应,其传质系数为0.023 cm*s-1;随钢中氧浓度的增加,液态钢的吸氮速率和钢液中的平衡氮含量显著降低.

高刚性高韧性PE-HD/E-TMB共混物的性能

用自制增韧母料(E-TMB)与高密度聚乙烯(PE-HD)热机械共混制得PE-HD/E-TMB共混物,研究了E-TMB中基体树脂和丁苯弹性体质量比(H/E)对共混物力学性能、熔体流动速率(MFR)和热稳定性能的影响。结果表明,当PE-HD/E-TMB共混物中丁苯弹性体的质量分数为6.3%时,E-TMB使PE-HD在保持优良刚性的同时,韧性大幅度提高。E-TMB中H/E的不同对共混物力学性能的影响不大;共混物的MFR随E-TMB中H/E的减小而逐渐增大;共混物的热分解温度均比纯PE-HD高11.4℃以上,且随E-TMB中H/E的减小而逐渐增大。

交变磁场控制的高效MAG焊接试验

为进一步提高MAG焊接效率,测试了在焊接电流为400～600A,焊丝干伸长为20～40mm内焊接的焊丝熔化速率,得出焊丝熔化速率最高可达到24kg/h,相比于常规MAG焊接的10kg/h,将焊接效率提高了一倍以上,通过统计回归分析得到高效焊接焊丝熔化速率的定量计算公式,并对高效焊接参数下出现熔滴旋转射流过渡的原因进行了分析,采用外加交变磁场解决了旋转射流过渡时熔滴过渡不稳定和飞溅大的问题.通过试验发现外加300Hz的交变磁场改善了熔滴过渡稳定性,焊接飞溅显著减小,同时焊缝熔深增大,熔宽减小,消除了旋转射流过渡焊缝漫溢现象,从而实现了高效MAG焊接.

高能炸药摩擦感度的数值模拟

为了研究炸药摩擦安全性,利用熔化摩擦模型对几种高能炸药的摩擦感度进行了数值模拟,结果符合实验,并根据热分解反应速率分析了感度规律。由于炸药熔点一般低于点火温度,所以基于一个考虑熔化现象的炸药摩擦模型,在炸药感度实验条件下进行了一维数值模拟,给出了炸药熔化结果和摩擦点火的时间:4种摩擦感度较弱的炸药包括DATB、NQ、TATB和TNT的点火时间的顺序即感度顺序符合实验结果,说明摩擦点火模型适应性。进一步结合炸药热分解反应速率的大小顺序,数值模拟证明,在一定摩擦强度下,点火顺序会发生交换,说明摩擦感度实验不能完全说明炸药摩擦感度强弱顺序。

茂金属聚乙烯/高流动性聚丙烯流变行为研究

为改善高流动性聚丙烯(HF-PP)的性能,采用茂金属乙烯-己烯共聚物(mEHC)和茂金属乙烯-丁烯-己烯三元共聚物(mEBHC)进行改性,通过熔融共混法制得mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物。研究了mEHC和mEBHC对HF-PP熔体流动速率和流变行为的影响。结果表明,mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物的非牛顿指数小于1;随着共混物中mEHC和mEBHC含量的增加,共混物的熔体流动速率下降,表观黏度逐渐升高;mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP比纯HF-PP具有更强的黏温敏感性。