树脂基防隔热一体化热防护复合材料高温性能演变分析

采用溶胶-凝胶-常压干燥的方法,以耐热杂化酚醛树脂(PF)为基体,复合碳纤维编织物(CF)制备树脂基防隔热一体化热防护复合材料(PF/CF-HT01)。利用热分析(TG)、电子万能试验机研究材料热稳定性和高温力学性能,利用氧乙炔装置研究材料耐烧蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)研究材料微观结构演变过程。结果表明:空气中树脂基体的初始分解温度为387.3℃,最大分解温度为644.7℃,800℃时残炭率为13.8%;复合材料初始分解温度为405.3℃,800℃时残炭率为42.8%;复合材料常温压缩强度最大为542.6 MPa,经1 000℃原位热处理30和60 s后的最大压缩强度分别为166.2和149.9 MPa。复合材料具有良好的防隔热一体化性能,其线烧蚀率可达0.039 mm/s,单次热考核结束时背温低于100℃、继续热传导后最高背温低于200℃。高温作用下材料快速陶瓷化形成致密的SiO2和BN瓷化层,赋予材料突出的耐烧蚀抗冲刷性能,而底层仍然保留着多孔结构使得材料保持较好的隔热性能。

气固相法氯化聚氯乙烯树脂性能的研究

以氯化专用聚氯乙烯树脂为原料,采用气固相法氯化聚氯乙烯循环流化床反应器合成氯化聚氯乙烯树脂。对比了水相法和气固相法生产的氯化聚氯乙烯树脂的性能。

固体绝缘材料导热系数的热流法实验探究

固体绝缘材料的导热系数影响电力设备内部整体的导热能力以及温升分布情况,制约其寿命和容量,所以在电力设备的设计开发阶段,针对准确测量电力设备所用绝缘材料的导热系数问题,在综述绝缘材料导热系数测量方法的基础上,采用热流法测量原理,对几种环氧树脂绝缘材料的导热系数进行测量,得到3种材料的导热系数,并对测量结果进行了数据处理.据此,针对电机电器内部绝缘材料难取样的特点,提出了结构不规则绝缘材料导热系数的间接测量方法.本研究对绝缘材料导热性能的探索以及电机电器设计具有理论价值和实际工程意义.

温固树脂加固井壁防砂技术在洼38-15-13c井上的应用

小洼油田洼38-15-13c井因区块地层松散,原油黏度高以及注入蒸汽开采等原因出砂严重,经过一次机械防砂以及多次高温树脂人工井壁防砂措施后出砂问题仍未得到解决,后采用温固树脂加固井壁防砂技术,利用温固树脂温度固化特性克服了常规酸液固化有效期短、耐温性能差等缺点,成功解决了该井出砂问题。通过现场实施及后期生产效果跟踪评价,该项技术具有防砂效果好、施工简单、作业风险小以及成本低等特点,为小洼油田稠油热采井防砂开辟了一条有效途径。

带药缠绕壳体固化对药柱结构完整性的影响

基于固体推进剂一体化包覆技术工艺流程,研究带药缠绕壳体固化对药柱结构完整性的影响。提出了6种推进剂药型结构,利用有限元软件Ansys构建了数学模型和几何模型,对各药型结构在40℃恒温固化下的应力应变场进行了计算,分析了在固化过程中药柱的热应力状态以及各药型固化应力场的区别;对其中一种药型进行了20~60℃不同温度固化计算以及常温20℃的样机实验对比。计算结果表明,药柱在固化过程中主要应力产生于复合缠绕层,主要应变产生于隔热层;药柱与封头硬接触处有较大的应力集中,最大值达到15 MPa,而封头延伸并留有一定空隙可以有效控制此应力,最大应力值可减小为4.8 MPa;花芯尺寸和药柱长短对于固化应力有较小影响,实际工艺过程中可结合成品要求微调尺寸。

固体开关柜绝缘老化与状态检测分析研究综述

绝缘老化状态的准确评估是保障固体绝缘开关柜安全稳定运行的关键。文中综述了中国固体绝缘开关柜绝缘老化及其检测方法的研究进展。首先对开关柜中主绝缘环氧树脂的老化机理进行了归纳总结,并重点讨论了热老化、电老化和环境老化的发展规律和研究进展;其次分别介绍了基于脉冲电流法、暂态对地电压检测和超声波检测的固体开关柜绝缘状态检测方法,以及基于人工神经网络、支持向量机、贝叶斯分类器、模糊聚类和随机森林算法的固体开关柜绝缘状态评估分析方法;最后展望了固体开关柜绝缘老化与状态检测研究中存在的问题及未来研究方向,为未来基于人工智能的固体绝缘开关柜绝缘状态评估提供了理论依据。

改性氧化石墨烯在固体火箭发动机壳体上的应用研究

研究了改性氧化石墨烯(MGO)增强环氧树脂基体及其在固体火箭发动机壳体上的应用,并通过湿法缠绕制作了Φ400mm纤维缠绕壳体,测试了MGO增强环氧树脂粘温特性、树脂浇铸体力学性能和热性能、纤维缠绕单向板/NOL环常温及165℃下的机械性能。结果表明,MGO增强环氧树脂具有较好的缠绕工艺性和适用期,40℃下8h后粘度仅为685cP;MGO改性树脂具有较好的粘接浸润性和载荷下的应力传递能力,提高了复合材料的力学性能和耐热性。添加1.5wt.%MGO增强环氧树脂制备的浇注体,Tg达到242.1℃,NOL环和单向板层间剪切强度分别提高了24.1%及14.7%,制备的Φ400mm固体火箭发动机纤维缠绕壳体水压爆破压强达到15.2MPa。

UPR类实体面材线性热膨胀系数影响因素的研究

依据JC/T 908-2013,基于热机械分析仪(TMA)来测试UPR类实体面材人造石线性热膨胀系数,借助红外光谱仪分析样品的树脂类型,并对树脂类型、树脂含量、添加珠光粉、测试起始温度等影响因素进行分析。结果表明:树脂类型与树脂含量是影响UPR类实体面材人造石线性热膨胀系数的主要因素;同等制备条件下,间苯型树脂的人造石线性热膨胀系数比邻苯型树脂的人造石小,在实际生产中优选间苯型树脂;虽然树脂含量越低,线性热膨胀系数也越低,但树脂含量过低会影响产品的其他性能,控制好树脂含量,意义重大;添加珠光粉,可以达到美观又降低热膨胀系数的效果;在实际测试过程中,推荐将起始温度设置为比温度区间的最低温度低20℃。该研究成果将为人造板等其他建筑材料的线性热胀系数研究提供技术参考。

酚醛/环氧过渡层固化特性及复合材料性能

为满足固体火箭发动机复合材料壳体的结构功能一体化要求,研究了两种树脂的过渡层配方、工艺及性能,重点研究了在酚醛树脂B30、环氧树脂TDE-85和固化剂甲基六氢苯酐(MHHPA)体系中,三者不同质量分数下的性能特点,采用了数显旋转黏度计和数显恒温水浴锅对树脂黏度测量,使用差示扫描量热仪(DSC)对不同质量分数的树脂进行热分析,求解多相体系反应机理的动力学参数,验证过渡层树脂固化工艺及性能,并与未使用过渡层的树脂配方进行性能对比。结果表明:过渡层体系中,最先反应的是B30和固化剂MHHPA,最后是B30的自固化;环氧树脂TDE-85的力学性能与酚醛树脂B30耐烧蚀性能满足结构层与功能层性能需求;与未使用过渡层的树脂相比,使用过渡层的树脂耐烧蚀性变化不大,但是弯曲强度提高了67.8%,拉伸强度提高了56.1%;与未使用过渡层的复合材料相比,使用过渡层的复合材料层间剪切强度提高了94.9%,但耐烧蚀性变化不大。综上所述,该过渡层可以满足固体火箭发动机复合材料壳体的结构功能一体化要求。