高强度结构用钢在海洋工程结构中的应用研究

海洋工程领域是国家工程建设的重点领域,同时也是高投入高风险行业。高强度结构用钢在海洋工程结构中应用,有利于提升海洋工程结构强度,同时也有利于提高海洋工程的结构稳定性,对于安全有效开发海洋资源有着重要意义。本文研究高强度结构用钢在海洋工程结构中的应用,采用高强度结构用钢材料,实现结构优化,提升海洋工程的整体质量。

海洋工程结构用钢管压制工艺的研究

在传统海洋工程项目中,直径大于等于406mm的结构用钢管通常是按照API2B2012《结构钢管制造规范》采用卷制工艺卷制成型,该工艺施工效率低且费用高。针对此问题,文章通过试验对压制工艺进行研究,其较卷制工艺具有效率高、费用低的优势。文章通过试验研究钢板压制折弯成型对钢管母材强度、塑性、韧性的影响,以及压制工艺扩径对管体尺寸精度、母材和焊缝的力学性能的影响,确定了压制工艺在海洋工程结构用钢管制造中应用的可行性。

高性能建筑结构用钢SN400B热轧工艺研究

针对某用户高性能建筑结构用钢SN400B的技术条件,并结合该钢种的高要求应用场合,进行了成分、热轧工艺设计,分析优化出炉温度、终轧温度、卷取温度、终轧与卷取温度差及层流冷却模式等参数,得出结论:较高的出炉温度可以提高强度却不利于延伸率提升;终轧与卷取温度差越大,强度越高,延伸率越低;密集冷却会造成强度较高而塑性较低,一般冷却可得到强度和塑性较佳的综合性能。

钢结构用锌-铝合金涂层的耐蚀性研究

涂层作为物理屏障,可阻断钢结构与水、氧气、盐等的接触,起到防腐作用,可大幅延长建筑钢的使用寿命,减少维护和修复费用,保障结构安全可靠。因此,为研究建筑钢结构用锌-铝合金涂层的耐蚀性,用铝粉与锌粉为主要材料,混合辅料,制备涂层浆液,用浸涂工艺在建筑钢结构上涂覆锌-铝合金浆料。以氯化钠溶液为腐蚀介质,测试铝粉质量分数分别为15%、25%、35%、45%时,该涂层的腐蚀微观、宏观形貌及质量损失;测试不同浓度氯化钠溶液与温度下涂层的耐蚀性。结果表明:铝粉质量分数为45%时制备的锌-铝合金涂层,微观形貌更致密,宏观腐蚀形貌未出现明显黄锈,且该铝粉用量下涂层腐蚀后质量损失最小。氯化钠溶液质量分数为10%且温度较高时,锌-铝合金涂层的耐蚀性最好。

通过金属离子刺激调节金属有机骨架结构用于光催化CO_(2)还原

通过自组装得到一种具有适中配位键强度和适度骨架柔性的二维Cd基金属有机骨架(MOF){[Cd(HL)(BPY)_(0.5)(H_(2)O)]·2H_(2)O}_(n)(1),其中H_(3)L=4,4′,4″-(亚硝基三(亚甲基))三苯甲酸,(BPY=4,4′-联吡啶)。由于其独特的结构特征,在金属离子(Zn^(2+)/Ni^(2+)/Co^(2+))刺激下,1逐渐转变成相应金属离子主导的MOF结构2、3和4。在此过程中,随着金属离子Cd^(2+)→Zn^(2+)、Cd^(2+)→Ni^(2+)和Cd^(2+)→Co^(2+)的交换,1通道中自由的Cd^(2+)和L^(3-)与MOF的骨架进行融合,导致通道空间的扩大,发生次级构筑单元(SBU)的转变,进而形成可调节的骨架。光催化二氧化碳还原结果表明,由离子交换所得到的新结构在催化效率上并没有很大改观,但在产物选择性上却有极大地提升(其中配合物3展示出100%的CO选择性)。

海洋环境下钢结构用水性无机富锌底漆的制备及性能

[目的]海洋钢结构长时间暴露在高盐雾、高湿热、阳光曝晒等环境下会发生严重的腐蚀,而目前大多数水性无机富锌底漆含锌量大、成本高。[方法]采用自制高模数硅酸钾溶液作为基料,通过优化制备条件,获得了一种贮存稳定性高、耐腐蚀性能强、干燥时间短的水性无机富锌底漆。[结果]当采用季铵类稳定剂来制备硅酸钾溶液,增稠剂用量为8.6%(质量分数)时,得到的基料可在50℃下稳定贮存30 d。以基料与锌粉的质量比1.0∶1.2制备的涂层抵御中性盐雾腐蚀的时间长达5000 h。[结论]该底漆可用于海洋环境下的钢结构防腐。

氮掺杂碳纳米管包覆Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN核壳结构用于高稳定锌-空气电池

可逆锌-空气电池因其高功率密度和环境友好性而得到了广泛研究。然而,氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学限制了其实际应用。迄今为止,二氧化铱和二氧化钌被认为是氧还原反应的最佳电催化剂,同时铂碳被认为是最有效的氧还原反应的电催化剂。然而,由于Pt、Ir和Ru的天然丰度低、成本高的原因,它们在ZABs中的实际应用严格受限。因此,探索低成本和高性能的双功能催化剂对促进可充电锌-空气电池的发展至关重要。具有高导电性、低氧还原反应能垒的过渡金属合金可作为有潜力的氧还原电催化剂。然而,为提高过渡金属合金催化剂的双功能催化活性,可构筑过渡金属合金@过渡金属氮化物的核壳结构。在此,我们设计了一种氮掺杂碳纳米管包覆Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN核壳结构(Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN/NCNT)的双功能电催化剂,其具有高效的双功能催化活性。核壳结构可以为ORR/OER产生更多的活性点。Fe_(0.64)Ni_(0.36)核具有高导电性,有助于电荷转移。Fe_(3)NiN壳有助于提升催化剂的OER性能。氮掺杂碳纳米管不仅能够有效增强传质效应和内部电荷传递,还可以提升其电化学活性表面积。此外,具有高抗腐蚀性能的Fe_(3)NiN外壳可以有效地保护Fe_(0.64)Ni_(0.36)内核,从而提高了电化学过程中催化剂的稳定性。氮掺杂碳纳米管对Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN核壳结构也具有一定的保护作用,因此Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN/NCNT表现出优异的稳定性。Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN/NCNT催化剂表现出优异的双功能氧电催化性能,ORR的半波电位为0.88 V,在10mA·cm^(-2)时的OER过电位为380 mV,以及高电化学稳定性(8 h后电流密度剩余92.8%)。此外,与基于Pt/C+IrO_(2)(155 mW·cm^(-2))和Fe_(0.64)Ni_(0.36)/NCNT(89 mW·cm^(-2))的锌-空气电池相比,基于Fe_(0.64)Ni_(0.36)@FeNiN/NCNT的锌-空气电池展现出更高的功率密度(214 mW·cm^(-2)),提供781mAh·g^(-1)的高容量,并展现出了超长的循环稳定性(循环寿命超过1100 h)。我们相信这项工作将对于新型催化剂设计有所启发,从而实现高度稳定和高效的锌-空气电池。

装配式预应力混凝土结构用于生物厌氧发酵罐体的研究

针对生物厌氧发酵罐体多为小型钢结构形式,且单体容量小,造价高,不适用于大规模生物天然气的生产、仓储等问题,提出将装配式预应力混凝土结构用于建造生物厌氧发酵罐体。以某新能源公司生物天然气及有机肥生态循环利用施工总承包工程为例,梳理了装配式预应力混凝土结构厌氧发酵罐体的优势与技术原理,详细阐述了其施工工艺流程及关键技术。

建筑钢结构用热轧H型钢与焊接H型钢的应用现状及展望

我国钢结构用钢材以板材为主,热轧H型钢(RH)在钢结构上的应用增长缓慢,其中热轧H型钢用量仅占H型钢总量的15%,占比偏低,其余为焊接H型钢。文章从焊接H型钢(BH)与热轧H型钢(RH)的规格、种类、生产工艺、残余应力、R角处组织、优劣势及未来发展趋势等几方面进行对比分析,并提出热轧H型钢在建筑钢结构上应用瓶颈的几点对策。

建筑钢结构用膨胀型防火涂料的选择及涂装技术

为探讨建筑钢结构用膨胀型防火涂料的选择及涂装施工技术,文章采用理论结合实践的方法,立足膨胀型防火涂料的主要性能,分析了钢结构用膨胀型防火涂料的应用范围,以及膨胀型防火涂料的选择原则,并提出膨胀型防火涂料涂装施工技术的应用要点。

让初中生散文写作插上翅膀——借鉴《桃花源记》篇章结构用于习作例谈

《桃花源记》独特的篇章结构和叙事展开方式,对初中生写作具有很大的借鉴意义,教师可以引导学生学习《桃花源记》的写作方式,写出有深度和吸引力的写景、写人散文。

应变速率对建筑结构用钢高温热塑性的影响

高性能建筑用钢可有效提升材料力学性能,研究中对材料的高温热塑性进行了分析,选择通过热模拟和显微观察方式研究低合金高性能建筑结构用钢在不同应变速率下的变化情况。研究结果表明:在10-3s-1低应变速率下,充足的变形时间导致铁素体析出量更多,从而出现了塑性低谷;在10s-1应变速率下,塑性低谷随即消失,在1 000℃~1 200℃范围内,断面收缩率随温度提高而逐渐降低,热塑性变形得到明显改善。

利用正交试验法研制结构用陶粒轻骨料混凝土

为满足建筑结构对轻质构件的需求,进行正交配合比试验设计,研制LC35结构用陶粒轻骨料混凝土(LACC)。依据标准进行配合比计算,通过试制试验、多变量数据分析,得出影响LACC强度的影响因子水平,包括净水胶比、粉煤灰掺量、陶粒掺量和砂率。采用极差和方差分析,确定影响LACC 28d抗压强度因素的主次顺序为陶粒掺量>净水胶比>砂率>粉煤灰掺量,陶粒掺量480kg、净水胶比0.36、粉煤灰掺量20%、砂率42%为最优方案,且各因素不对28d抗压强度产生差异关系。最佳配合比净水胶比0.36、水泥360kg、粉煤灰90kg、陶粒480kg、砂775kg、减水剂4.5kg,LACC 28d抗压强度达到45MPa以上,满足轻骨料混凝土结构用强度要求。

基于改进YOLOv4算法的结构用锯材表面缺陷检测研究

针对木结构用锯材表面缺陷人工检测效率低下、精度低等问题。提出了一种改进的YOLOv4算法用于结构用锯材表面缺陷检测研究,在原YOLOv4算法基础上加入了自适应特征融合模块(AdaptivelySpatial FeatureFusion,ASFF),解决了不同特征尺度间的不一致性。为了验证算法的有效性,论文分别采用YOLOv3、YOLOv4及改进的YOLOv4算法对1052张结构用锯材表面缺陷样本图像进行对比测试。结果表明,与YOLOv3、YOLOv4算法相比,改进的YOLOv4算法平均测试精度均值分别提高了2.36%和19.9%,对单张含有不同大小目标的图片检测结果提高了13%。

结构用指接材的研究现状

通过对建筑材料结构用指接技术的研究,介绍了指接技术概念,概括了木材结构用指接材齿榫几何参数、指接形式、指榫嵌合齿类型、以及胶黏剂的选择、施胶情况、层间接头距离研究与发展现状,拓宽了指接用木材的适用范围,讨论了指接用木材的适用性,此指接材相关适用性内容包括:胶接性能好坏、木材本身强度对指接部位强度影响、胶层厚度对指接材强度影响、层间接头距离对整体指接构件影响,并探讨了结构用指接材今后可能的研发趋势。

人工林杉木结构用集成材层板抗弯性能研究

以人工林杉木(Cunninghamia lanceolata)层板为研究对象,分析3种指榫长度和4种嵌合度对杉木指接层板抗弯性能的影响,比较不同等级杉木指接层板和非指接层板的抗弯性能,建立抗弯性能之间的相关性方程。结果表明,指榫长度与嵌合度对指接层板的抗弯强度和抗弯弹性模量有显著影响,人工林杉木层板较优指接工艺参数为:指榫长度15 mm、宽距比0.18、嵌合度0.1 mm;分等对指接层板和非指接层板的抗弯性能亦有显著影响,I等、II等指接层板的抗弯强度特征值分别为28.7、26.6 MPa,与未分等杉木指接层板抗弯强度特征值相比分别提高了17.14%和8.57%。基于应力波法获得的杉木层板动态抗弯弹性模量与静态抗弯弹性模量、静态抗弯弹性模量与抗弯强度之间均呈显著性正相关,相关系数r分别为0.838和0.691。

澳大利亚与新西兰结构用胶合板标准要求解读

主要从结构用胶合板的木单板等级分等、胶合性能、组坯结构、F-Grade等级划分与计算等方面,概述了澳大利亚与新西兰结构用胶合板标准AS/NZS 2269.0-2015 Plywood-Structural Part 0:Specifications的要求,试制了国产桉木结构用胶合板样品,并按照标准要求进行型式检测。检测结果表明:国产桉木单板生产结构用胶合板产品性能可满足标准AS/NZS 2269.0-2015中规定的F11级限值要求。

澳大利亚与新西兰结构用单板层积材标准要求解读

基于澳大利亚与新西兰结构用单板层积材产品标准AS/NZS 4357.0-2022 Structural laminated veneer lumber Part 0:Specification,对结构用单板层积材的木单板等级分等、胶合性能、甲醛释放量、F-Grade等级划分与计算等方面的要求进行了讨论,试制国产马尾松结构用单板层积材样品并按照标准要求进行了型式检测。检测结果表明国产马尾松结构用单板层积材产品性能满足标准AS/NZS 4357.0-2022中规定的F14级限量值要求。

聚丙烯腈基碳纤维增强结构用桉木单板层积材的研制

用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合板理论、界面结合理论研制聚丙烯腈(PAN)基碳纤维增强结构用单板层积材(SLVL),采用正交试验方法探究产品结构与工艺因素对复合板材各项理化性能的影响,以及分析碳纤维铺设率对力学性能的影响规律。结果表明:PAN基碳纤维增强复合材料效果显著,各理化性能均呈提高的趋势但增幅不一。热压压力对板材浸渍剥离性能和水平剪切强度影响显著,纳米SiO_(2)添加与碳纤维层数及铺设结构对性能有较大影响。各工艺因素对弹性模量和静曲强度的影响趋势及较优水平基本一致,但方差分析显示试验范围各因素变化产生的影响不显著。优化工艺参数为碳纤维层数2层、纳米SiO_(2)2.5%、热压时间1.25 min/mm、热压压力2.0 MPa。为提高材料利用效率并降低成本,碳纤维铺设率的提高有利于SLVL力学性能的提升,铺设率从30%增大到50%时,各项性能的提高幅度较大,继续增至70%时提高幅度有所下降,趋势表明选择适当的铺设率可以达到合理利用与成本控制的目的。

薄规格热轧汽车结构用带钢产品设计与生产优化

某钢厂在生产抗拉强度不低于540 MPa、厚度2.20 mm薄规格高强热轧汽车结构用带钢时,易发生堆钢、甩尾、轧破等故障,产品合格率低。通过采取合金减量化设计和优化过程工艺参数等措施,提高了该产品生产的稳定性,实现了高强薄规格产品批量生产,产品尺寸精度高、板形良好、性能稳定。