配方体系与烧结工艺对避雷器压敏电阻宏观性能的影响机制

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心元件,在抑制输配电系统过电压过程中起至关重要的作用。优化多元调控技术与改进烧结工艺是研制高性能压敏电阻的重要手段,目前其对压敏电阻微观结构及宏观性能的影响机制缺乏系统科学的研究。针对此问题,文中通过实验得到了不同Y^(3+)、Bi^(3+)、Al^(3+)含量与烧结温度对压敏电阻晶粒平均尺寸S、晶粒不均匀度σg、电压梯度E1mA、非线性系数α1mA、泄漏电流IL参数的影响规律;并建立压敏电阻Voronoi网络材料计算模型,获得了宏观电气性能的变化特性。实验与计算结果表明:压敏电阻中添加Y^(3+)能大幅提升E1mA,但导致α1mA与IL劣化,降低工作稳定性;α1mA与IL随烧结温度、Bi浓度变化呈现U形变化,在1100℃烧结温度与Bi摩尔分数1%时性能最佳;引入Al^(3+)有助于提高工作稳定性,但导致E1mA、α1mA、IL劣化。通过优化工艺方法,提高固溶入晶粒的Al^(3+)比例,可以减小宏观性能劣化。研究结果可为高性能压敏电阻研制提供重要理论与实验依据。

高黏改性沥青宏观性能及微观特性研究

对比分析了常用的3种高黏改性沥青的宏观性能及微观特征,包括常规物理性能(针入度、软化点、延度、60℃动力黏度等)及存储稳定性,同时采用荧光显微镜、红外光谱仪、原子力显微镜等观测不同高黏改性沥青的微观特征。结果表明:TPS高黏改性沥青具有优良的低温性能,CNTs/SBS高黏改性沥青存储稳定性最佳;从微观试验结果也可以看出CNTs/SBS改性剂改性效果最佳,性能最稳定,综合来看CNTs/SBS高黏改性沥青性能最佳。

氧化石墨烯单掺和与粉煤灰复掺对泡沫混凝土宏观性能和微观孔结构的影响

研究氧化石墨烯(GO)单掺和与粉煤灰复掺对泡沫混凝土干密度、抗压强度、抗折强度、吸水率的影响,并利用高倍显微镜和Image-Pro Plus软件观察和分析泡沫混凝土孔结构,探究GO单掺和与粉煤灰复掺对平均孔径和孔隙率等孔结构参数的影响。结果表明:随着GO掺量的增加,泡沫混凝土的宏观性能先增强后降低;在GO掺量为0.02%时,泡沫混凝土的干密度、抗压强度、抗折强度等宏观性能和微观孔结构参数达到最优;当粉煤灰掺量在10%~20%时,进一步改善了GO泡沫混凝土的宏观性能和微观孔结构。

高黏剂对高黏弹改性沥青宏观性能和微观结构的影响

通过常规性能试验、动力黏度试验、弹性恢复试验和Brookfield黏度试验,研究了高黏剂种类和掺量对高黏弹改性沥青宏观性能的影响,利用荧光显微镜探究了改性沥青微观结构变化,评价了自主研发的高黏剂制备的STC-10高黏弹沥青混合料路用性能。结果表明:不同类型高黏剂均能显著降低改性沥青针入度,提高软化点和延度,但对60℃动力黏度和135℃黏度有不同影响。高黏剂掺量提高导致改性沥青中零散的聚合物微粒向网络结构转变,网络结构间出现明显过渡区,对改性沥青高低温性能的增强具有重要作用。STC-10沥青混合料各项性能指标均满足相关规范技术要求,证明高黏弹改性沥青和STC-10级配在超薄罩面中应用具有可行性。研究成果为新型高黏弹改性沥青在同步超薄罩面中的应用提供了科学依据。

不同发泡剂性能对泡沫轻质混凝土宏观性能的影响试验研究

文章通过制备4种密度的泡沫轻质混凝土,掺入蛋白质型和复合型发泡剂制备的泡沫,对轻质土试件的泡沫稳定性、抗压强度、流动性及体积吸水率进行了试验研究与分析。结果表明:动物蛋白发泡剂制备的泡沫比复合型发泡剂具有更好的强度与稳定性;在4种湿密度范围内,动物蛋白型泡沫轻质土的抗压强度较采用复合型泡沫轻质土提升了17.5%~43.2%;发泡剂因素仅影响湿密度较高的泡沫轻质土的流动度,动物蛋白型泡沫轻质土因存在起到减水剂作用的疏水基团而流动度更大;高湿密度的动物蛋白型泡沫轻质土体积吸水率稳定值最小。

水泥混凝土宏观性能与孔结构量化关系模型

为建立水泥混凝土宏观与微观性能之间的量化关系,以交通基础设施经常承受的干湿循环、氯盐侵蚀、碳化和冻融循环4种劣化因素为对象,设计了模拟自然环境的多种劣化因素综合作用的水泥混凝土室内耐久性试验方法。分别测试混凝土的宏观和微观性能,提出相对变化率概念,并给出相对变化率指标的计算方法。运用层次分析法、归一化方法以及灰色关联理论,计算宏微观性能关联度及孔结构对宏观性能的影响权重。最终建立了微观孔结构特征变化与宏观性能变化之间的量化关系模型。通过测试混凝土微观孔结构参数变化,运用该模型,可以推算出混凝土宏观性能的劣化程度。

SCR脱硝催化剂宏观性能评估和寿命预测方法研究

针对实际烟气流场和飞灰沉积对选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂寿命预测有较大影响的问题,在对大量现场和实验室测试数据进行研究基础上,提出了用SCR脱硝反应器潜能来表征和衡量实际烟气条件下的催化剂整体宏观性能。结合催化剂活性表征方法,构建了SCR脱硝催化剂宏观性能评估和寿命预测方法,用反应器潜能劣化函数宏观预测催化剂剩余寿命,再通过每层催化剂活性劣化函数,可得到具体的催化剂增加、更换或再生方案。以某1 000 MW机组为例,对NOx超低排放改造方案进行了比选,结果表明:低氮燃烧改造和旧催化剂再生均是提高脱硝装置性能的经济有效方法,二者相结合,效果最佳。

CuCr触头材料微观特性对其宏观性能的影响

本文总结和分析了ＣｕＣｒ真空开关触头材料的含气量、晶粒尺寸、致密度及成分均匀分布等微观特性对其分断能力、耐压性能、截流值等宏现性能的影响，并简要分析了现有的一些工艺方法，为真空开关ＣｕＣｒ触头材料的研究开发和应用提供参考。

干燥引起的初始缺陷对混凝土宏观性能的影响

将制备的混凝土试件分别标养3,7,28d(试件编号记为SC3,SC7和SC28)后置于干燥环境(21℃,相对湿度37%)中,在不同试验龄期测试上述3种试件的力学性能、抗冻性能和抗氯离子渗透性.基于弹性波波速来定量表征由干燥引起的混凝土初始缺陷程度,并结合微裂纹密度、扫描电镜(SEM)、压汞试验等微观分析技术探讨了混凝土初始缺陷的内在机理.结果表明:虽然SC3和SC7系列试件的28d抗压强度、劈拉强度与SC28系列试件无明显差别,但在90d龄期时SC3系列试件的抗压强度、劈拉强度较SC28系列试件降低11%和13%,SC7系列试件的抗压强度、劈拉强度比SC28系列试件分别降低7%和6%;SC3和SC7系列试件的28,90d龄期抗冻性能和抗氯离子渗透性均明显低于SC28系列试件;混凝土的干燥初始缺陷与其孔径分布、微裂纹密度有关,SC3系列试件的有害/多害孔含量和微裂纹密度最高,SC7系列试件次之,SC28系列试件最低.

复合材料的宏观性能与参数设计

本文综述了预测复合材料宏观性能──有效刚度的几类方法：自洽模型、单胞模型以及它们的结合──自洽有限元法．阐述了复合材料发生弹塑性变形时的有关力学问题．基于细观力学的定量分析结果，探讨了面向材料宏观刚度的细观结构参数设计的基本原则，以期对建立复合材料细观结构设计的力学和数学模型有所启发．

灰关联方法确定SBS改性沥青宏观性能微观评价指标

为了确定SBS改性沥青宏观性能的微观评价指标,首先,选取道路石油沥青与改性剂,在不同的改性剂掺量和剪切时间下制备改性沥青;然后,进行宏观性能测试与荧光显微图像采集,提取聚合物微观形态的特征参数。利用灰关联方法确定与SBS改性沥青宏观性能关联度高的微观评价指标。研究结果表明：面积百分率和长短轴之比与改性沥青宏观性能关联程度优于其他指标,且当面积百分率为18.5%～19.5%、长短轴之比为1.78～1.82时,SBS改性沥青的宏观性能最优。

SBS改性沥青显微相态与宏观性能相关性研究

采用类似软化点环的小盛样皿自然流动成型制备显微相态观测样本,探讨样本平整度及放大倍数对获取真实反映改性剂显微相态的影响;在此基础上,观测了不同储存时间的SBS改性沥青样本和不同厂家提供的成品改性沥青的显微相态,并对改性沥青宏观性能指标进行测试.结果表明:不加盖玻片可以保证改性剂不受外力的扰动,显微相态更加真实;SBS改性剂含量(质量分数)约4.5%时,改性剂经过2个月的溶胀发育,形成了类似"蜥蜴皮肤"的均匀、密实、稳定的互穿网状结构;成品改性沥青普遍存在离析现象,其显微相态呈现聚结形态.可见,SBS改性沥青显微相态与其宏观性能指标相关性较大.荧光显微技术在检测改性沥青性能指标方面,具有制样简单、测试方便迅速的极大优势.

纳米ZnO/SBS改性沥青微观结构与宏观性能关系研究

以不同剂量的纳米ZnO和4%SBS与原样沥青制备改性沥青,通过常规试验方法获得宏观性能指标,利用荧光显微镜、图像采集系统以及专业分析软件取得改性沥青的微观结构数据,最后运用Matlab建立了纳米ZnO/SBS改性沥青微观结构与宏观性能的关系。结果表明:微观结构参数与改性剂剂量以及宏观性能指标具有较好的相关关系,可以通过微观结构参数分析得出对应的宏观性能指标。

铅欠缺对铅基驰豫铁电材料微观结构和宏观性能的影响

探讨了铅欠缺对铅基驰豫铁电材料的影响 ,认为微量的铅欠缺不仅没有影响材料的相组成及微观结构 ,而且有利于材料的某些宏观物理性能 ,如提高了材料的温度稳定性 ,甚至某些情况下可以提高介电常数。铅欠缺也压抑了自发驰豫正常铁电相变 。

DCLR改性沥青宏观性能与微观相对分子质量分布关系

为了研究煤直接液化残渣（direct coal liquefaction residue,DCLR）改性沥青宏观性能与微观相对分子质量分布的关系,以70#沥青为基质沥青,对DCLR掺量（DCLR与基质沥青的质量比）分别为5%,10%,15%和20%的改性沥青,利用PG分级体系和针入度分级体系分析了DCLR对沥青宏观性能（高温性能、低温性能、疲劳性能）的影响;同时,采用凝胶色谱仪测试DCLR改性沥青的相对分子质量分布,分析分布参数LMS（大分子区）,MMS（中分子区）和SMS（小分子区）所占比例与沥青宏观性能之间的关系.结果表明：DCLR可显著改善沥青的高温性能,但也会明显降低沥青的低温性能和疲劳性能;DCLR改性沥青更适合作为沥青路面结构的中面层来提高路面的高温抗变形能力,建议DCLR的掺量为5%,适用于1～4气候分区;相对分子质量分布参数LMS所占比例与沥青的宏观性能具有显著的相关性,据此可建立两者在不同温度下的指数关系模型.

SBS改性脱油沥青宏观性能与微观形态的关系研究

以脱油沥青(DOA)制备针入度30号和50号的调和硬质沥青,并掺量2%到6%的星型SBS在170℃下经剪切、搅拌工艺制备SBS改性硬质沥青,对产物进行常规指标分析及荧光显微检测。常规指标分析表明SBS可以提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性能和感温性能;存储稳定性分析表明稳定剂的加入可以明显的改善沥青的稳定性和抗老化性能;荧光显微镜图像表明改性沥青宏观性能与微观结构之间存在相关性,改性沥青要达到较好的宏观性能需要其微观结构中改性剂和沥青呈现均匀连续分散的状态。利用SBS和稳定剂制备优质改性硬质沥青合适配方为:SBS添加量为3.0%,稳定剂添加量为0.2%。

水乳型橡胶压敏胶的微观结构与宏观性能

本文考察了降解天然胶乳与萜烯树脂乳液组成的水乳型橡胶压敏胶成膜过程中，烘干温度和时间对胶膜微观结构及宏观性能的影响，探讨了微观结构与宏观性能的关系。实验结果表明：橡胶与萜烯树脂达到或接近分子水平的扩散平衡时，可能获得性能优良的压敏胶制品；烘干温度是影响扩散平衡的重要因素。对于所研究体系，于９０～１００℃，５～３ｍｉｎ的条件下干燥，可得到综合性能良好的胶膜。

乳化炸药微观结构对其宏观性能的影响分析

分析乳化炸药内相粒子大小和分布、界面膜、油膜、第三相物质(敏化剂)对其爆炸性能、稳定性、流变性或黏度等宏观性能的影响,建立了微观结构与宏观性能的关联关系,对一些常见现象进行了解释。分析认为,乳化炸药内相粒子的大小与分布,主要取决于机械作用强度和乳化剂的种类和用量两个方面。在相同的配方和工艺条件下,乳化炸药的内相粒子越小,粒径分布越窄,其稳定性和爆炸性能就越好,黏度较大。内相粒子间界面膜和油膜既与内相粒子密切相关,也对乳化炸药的黏度、流动性和稳定性有重要作用。依据热点理论,当气泡或者气泡载体的尺寸在有效范围之内,且分布均匀时,则形成热点的时间接近,有利于爆炸反应的快速激发和传递,宏观上表现为乳化炸药爆轰感度、爆速和猛度等较大。

铅酸蓄电池隔板微观结构和宏观性能之间关系的研究

针对常用的几种铅酸蓄电池隔板的微观结构,做了扫描电镜图,结合扫描电镜图对5种常用隔板的微观结构及宏观性能进行分析和讨论,以期能正确对待各种隔板的优缺点,使蓄电池厂家更好地选用合适的隔板。

混凝土气泡(孔)与其宏观性能的研究

气泡(孔)结构在不同龄期的混凝土和胶砂中存在一个不断变化的过程,新拌状态下引入混凝土和胶砂中的气泡结构在很大程度上决定了硬化后混凝土和胶砂的气孔结构,进而影响到硬化混凝土的宏观性能。本文将讨论气泡(孔)结构在混凝土和胶砂中的动态变化过程。以及与其宏观性能的协同关系。