High-temperature performance study of chromium-containing stuffing sand for ladles

High-temperature performance tests of chromium-containing stuffing sand for a steel ladle w ith different ratios w ere performed. A high-temperature simulation test furnace w as used to analyze the influence of the composition ratio of ladle filler sand and sintering time on the high-temperature compression resistance of chromium-containing stuffing sand in the temperature range of 1 500- 1 600 ℃. The results show that the refractoriness of ladle filler sand w as the low est（ only 1 610 ℃） w hen the composition ratio of chromite sand and silica sand w as 6∶ 4. M oreover,the high-temperature compression resistance w as high w hen the content of chromite sand w as at 70%; the resistance increased w ith increasing sintering time. When the sintering time w as extended at a temperature of 1 600 ℃,the high-temperature compression resistance of ladle filler sand first increased and then decreased after being overburnt.

磷酸基地聚合物抗硫酸盐侵蚀及耐高温性研究

为制得一种高耐久、低p H值且能够对裂隙和碎岩有效支护的密封/加固材料,以偏高岭土为前驱体原材料,磷酸和磷酸二氢铝(ADP)为激发剂制备了磷酸基地质聚合物。分析了地质聚合物试样的抗硫酸盐侵蚀性能,并检测不同温度煅烧后试样的抗压强度及相应物相和微观形貌的变化,以评价其耐高温性能。结果表明,磷酸基地质聚合物具有较好的抗硫酸盐侵蚀性,在10%硫酸钠溶液中浸泡不同龄期后抗压抗蚀系数均高于1.0。此外,地质聚合物具有良好的耐高温性能,经150℃煅烧1 h后,A100试样的抗压强度较煅烧前增加30.4%,经1 050℃煅烧1 h后不同组别试样的抗压强度仍保持在15 MPa以上。

460MPa级耐火耐候建筑用钢的组织和性能研究

采用低钼复合添加钛、镍、铬、铜的微合金化设计,配以合理的控轧控冷工艺,试制了低成本460 MPa级耐火耐候建筑用钢。通过周浸实验研究了实验钢在模拟工业大气环境中的耐候性能。结果表明:实验钢由粒状贝氏体、M/A岛耐火钢理想组织组成。在600℃保温时析出的大量纳米级Ti的碳氮化物,纳米析出物与位错发生交互作用,阻碍位错运动,提高了实验钢的高温力学性能。与Q345B钢相比,耐火耐候建筑用钢的耐蚀性能提升了30%以上。耐火耐候建筑用钢的锈层致密且稳定,锈层中的α-FeOOH含量较多,能有效阻止腐蚀离子接触基体。腐蚀速率及稳定锈蚀相的相对含量变化证明了耐火耐候建筑用钢锈层随时间延长变得越来越稳定,耐候性能更好。

盾构机/TBM主驱动密封用耐高温低压缩永久变形丁腈橡胶胶料的研究

研究生胶体系、补强体系、硫化体系对盾构机/全断面隧道掘进机(TBM)主驱动密封用丁腈橡胶(NBR)胶料性能的影响。结果表明:硫黄/促进剂ZBEC/促进剂TETD体系、硫黄/促进剂CBS/促进剂TETD体系和硫黄/过氧化物DCP/促进剂EZ/促进剂MBTS体系胶料的工艺性能较好,可以满足无痕分段硫化工艺要求;NBR3350硫化胶和NBR N31/NBR N32并用硫化胶的拉伸性能较好;NBR N31/NBR N32并用硫化胶的抗撕裂性能优于NBR3350硫化胶;随着硫黄用量的增大,硫化胶的硬度增大,回弹值减小,抗撕裂性能、耐老化性能和耐磨性能下降,高温压缩永久变形先减小后增大,压缩生热降低,耐油性能呈提高趋势;促进剂ZBEC用量增大,硫化胶的拉伸性能提高,抗撕裂性能、耐老化性能和耐磨性能下降,高温压缩永久变形减小,生热降低,耐油性能略有降低;将白炭黑替换成炭黑N774后,硫化胶的拉伸性能有所提升,高温压缩永久变形减小,耐磨性能变化不大。

高温天气下施工机场混凝土道面的抗裂性和养护措施

高温天气下施工机场混凝土道面容易出现裂缝,为确保飞行安全,并延长机场混凝土道面的使用寿命,本文深入分析与探讨高温条件下混凝土的性能变化,在此基础上提出了一系列提高混凝土道面抗裂性的有效措施及养护策略,提高混凝土道面的质量与耐久性,确保施工质量,延长使用寿命。

铝电解槽用铝基打壳锤头的研究与应用

打壳锤头在强磁场、高温环境下工作,受熔盐电解质的腐蚀以及下料口硬质壳面的冲击磨损,打壳锤头逐渐消耗,其中的铁、镉等杂质进入原铝液中影响电解槽原铝品位。本文开展了专用铝基打壳锤头的试验研究及开发,对铝基打壳锤头试样的耐磨、耐热、耐蚀等性能进行研究,找出适宜打壳作业的性能组合,试验数据结果表明,铝合金锤头的耐高温性、硬度、耐磨性及耐蚀性均能达到现场使用要求。实际应用效果表明,使用铝基锤头后电解槽原铝液中的铁含量降低了0.0178%,从根本上解决了铁质打壳锤头消耗磨损造成原铝污染的问题。在25万t/a系列上推广,每年节约成本和因铝品质提升而带来的效益可达132万元,经济效益良好。

单轴受压高温损伤砂岩的电学响应特征

为研究高温损伤后砂岩的电学响应特征,对常温和经过200,400,500,600,800℃加热水冷却后的绿砂岩岩样开展了单轴压缩试验,并实时监测了岩样在压缩过程中的电阻率变化规律.结果表明:对应于岩石在单轴压缩过程中的压密阶段、裂纹稳定扩展阶段、裂纹快速扩展阶段和破坏阶段,高温水冷却岩石电阻率的变化表现为电阻率小幅增加、电阻率平稳增加、电阻率增幅加大、电阻率急剧下降四个阶段.当加热温度低于400℃时,在初始压密段,电阻率变化率低于10%,当加热温度高于400℃后,在初始压密段电阻率变化率变化幅度增大,加热温度为800℃时,在初始压密段的电阻率变化幅度达50%左右,表明初始压密段电阻率的变化率可以反映岩石的初始损伤程度;当压力达到岩石峰值强度的80%~90%时,电阻率变化率达到峰值,随后出现骤降,说明电阻率变化率曲线的突降可以作为岩石发生破坏的电学前兆;电阻率变化的各向异性特征能够在一定程度上反映受压岩石最终贯通裂纹出现的位置,在潜在贯通裂纹附近的电阻率变化最为显著.

聚乙烯/聚丙烯纤维混凝土耐高温性能测试研究

以混凝土的质量和抗压强度为评价指标,研究聚乙烯纤维掺量、聚丙烯纤维掺量和该2种纤维的混合掺入对混凝土的抗高温影响。结果表明:随着环境温度的增加,单掺纤维混凝土和双掺纤维混凝土的质量和抗压强度均会出现大幅度的下降,并且呈非线性下降趋势。在聚乙烯纤维、聚丙烯纤维掺量比例相同的情况下,聚丙烯纤维对混凝土抗高温性能的提升要优于聚乙烯纤维。最佳混掺比例为0.5%的聚乙烯纤维+1.5%的聚丙烯纤维。

随机分布多边形骨料沙漠砂混凝土高温后抗压强度研究

为了对火灾后沙漠砂混凝土(DSC)力学性能进行研究,将DSC看作由粗骨料、沙漠砂砂浆基质及两者间界面过渡区(ITZ)组成三相复合材料。基于瓦拉文式,提出一种二维含界面过渡区随机分布多边形粗骨料投放方法,利用ANSYS对高温后DSC单轴受压破坏过程进行数值模拟,分析试件尺寸、沙漠砂替代率(DSRR)、粒径大小、界面过渡区厚度和强度及粗骨料体积分数对高温后DSC抗压性能影响。结果表明:模拟结果与试验结果吻合良好。高温后DSC抗压强度尺寸效应明显;抗压强度随界面过渡区厚度增加呈逐渐减小趋势;随着界面过渡区强度增加,抗压强度基本呈线性增长趋势;当DSRR为40%时,抗压强度最优。研究结果可为DSC工程应用提供理论依据。

石墨烯-羧基化碳纳米管水泥基复合材料的高温力学性能研究

测试了不同质量比的石墨烯-羧基化碳纳米管(G-CNT)水泥基复合材料在25、200、400、600℃下的质量损失、抗压强度和抗折强度。结果表明:400℃以内,添加G-CNT复合材料后水泥基复合材料的残余力学性能显著提高,对质量损失的影响较小,水泥基复合材料的耐高温性能提高;400℃时,掺入0.10%CNT和0.05%G的水泥基复合材料的抗压强度仅下降了21.43%;400~600℃时,结合XRD和SEM结果可知,水泥基复合材料的微观结构严重破坏,力学性能显著下降;G5C10组为最佳配比,25~400℃时,在最佳配比下,G、CNT复掺后可以延缓或抑制因为高温爆裂引起的微孔隙和裂缝的扩散,形成致密化结构,进而提高水泥基复合材料的耐高温性能。

导热有机硅材料的研究进展

有机硅材料虽然具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、耐候性、憎水性、耐腐蚀性等,但其导热性差,难以满足航空航天、电子电气、高频通信等领域对设备高性能化和小型化的需求。近年来,利用各种导热填料改性有机硅材料以赋予其导热性已成为研究热点之一。本文介绍了有机硅材料的导热机理,重点综述了近年来导热硅脂和导热硅橡胶的研究进展,并展望了其发展方向。

耐高温两性离子型油井水泥缓凝剂的合成及其缓凝机理研究

为满足深井、超深井及地热井等复杂井况固井施工需求,综合分子结构设计思想和功能单体优选方法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸酐(MAH)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,通过水溶液聚合反应合成了耐高温两性离子型高分子聚合物类油井水泥缓凝剂HFB-2,粗产品产率约为82.7%。采用红外光谱分析、凝胶色谱分析及热重分析分别研究缓凝剂HFB-2化学结构、分子量大小、分子量分布和热稳定性。通过执行国标、行标探究缓凝剂HFB-2对水泥浆稠化时间、流变性能和抗压强度的影响。结合水泥浆水化产物物相分析和微观形貌分析研究了缓凝剂HFB-2的缓凝作用机理。研究结果表明:缓凝剂HFB-2具有较好的高温缓凝特性,高温220℃条件下缓凝剂HFB-2加量为1.2%(质量分数,下同)时,水泥浆稠化时间为312 min,24 h抗压强度大于14.0 MPa,主要通过吸附和络合作用抑制水化硅酸钙凝胶和Ca(OH)2晶体的生成,进而实现对油井水泥水化速率的有效控制。

3D打印聚合物轻质集料的基础性能研究

基于3D打印技术,采用聚乳酸(PLA)、ABS树脂和聚酰胺(尼龙)三种材料分别制造聚合物轻质集料,使用环氧树脂表面涂覆和优化打印参数两种方法对集料进行改性处理,测试改性前后打印集料的耐高温性能、抗压性能以及与沥青的粘附性能。结果表明,采用环氧树脂涂覆打印集料表面可以有效改善其高温稳定性,打印参数的优化可以显著提高集料的抗压性能和与沥青的粘附性能。三种材料中,采用尼龙打印的骨料耐高温性能、抗压性能以及与沥青的粘附性能均最佳,是一种性能优良的集料打印用原材料。

功能性粉末涂料的研究现状与发展

随着涂料领域的发展以及涂料市场的拓宽,尤其是国家环保政策缩紧,涂料产业向环保型涂料调整。粉末涂料由于其具有无污染、高效以及可回收等优点逐渐成为涂料种类中不可或缺的组成部分。粉末涂料种类日渐趋多,根据粉末涂料的应用环境的具体要求,从最开始的防腐粉末涂料和耐候粉末涂料逐渐衍变出其它类型的功能粉末涂料,例如疏水粉末涂料、耐高温粉末涂料等。首先介绍了粉末涂料的特点,简单回顾了国内外粉末涂料的发展,其后结合粉末涂料的作用机理以及目前的研究状况,重点对重防腐粉末涂料、耐候性粉末涂料、抗菌性粉末涂料、耐高温粉末涂料、疏水粉末涂料和自愈型粉末涂料6种功能性粉末涂料进行论述。最后对所阐述的功能性粉末涂料进行总结,并对功能性粉末涂料未来发展进行了展望。

Al元素对310S耐热钢高温压缩性能的影响

通过WS-4非自耗电弧炉熔炼制备Al质量分数2%～10%的耐热不锈钢310S,用Mef3光学金相显微镜和XRD研究其显微组织,采用Thermechastor-W热/力模拟试验机对所制备合金的高温压缩性能进行研究.结果表明,随着Al含量的增加,碳化物由网状转变为细小颗粒组成的不连续网状,最终转变为颗粒状,基体在含Al质量分数大于6%时由γ相转变为α相.不同Al含量的合金流变应力范围基本一致,合金的高温屈服强度由未添加Al元素时的74 MPa先降低至61 MPa后开始升高,在Al质量分数为6%时达到最大值86 MPa,之后高温屈服强度逐渐降低,加Al后合金热加工性能并未显著改善.

不同铬含量耐候钢在高湿热模拟环境中的耐腐蚀性能

采用周期轮浸加速腐蚀试验箱模拟南海高湿热环境,在该环境中对2种铬质量分数(1.990%,3.194%)耐候钢进行周浸腐蚀试验,对周浸腐蚀不同时间的耐候钢进行了电化学试验,研究了不同耐候钢的耐腐蚀性能并与Q235钢(铬质量分数0.164%)的进行了对比。结果表明:铬含量越高,试验钢的腐蚀速率越小;在腐蚀初期,铬质量分数3.194%钢的自腐蚀电流密度最小,容抗弧半径较大,电荷转移电阻和总电阻(锈层电阻+电荷转移电阻)最大,耐腐蚀性能最好;在腐蚀后期,由于出现腐蚀加速现象,铬质量分数3.194%钢的锈层电阻、电荷转移电阻和总电阻均小于铬质量分数1.990%钢的。

耐火耐候钢高温力学性能试验研究

钢材的高温力学性能数据是进行钢结构抗火性能分析与抗火设计的基础,通过对宝钢耐火耐候钢B490RNQ进行系列高温力学性能试验,得到了该钢种的屈服强度、抗拉强度、弹性模量、伸长率和应力-应变关系曲线等高温力学性能数据,并根据该试验结果得出可用于计算分析的高温材性模型,该模型与试验值验证吻合良好。

PCBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究

在5～6GPa、1400～1500℃、保温5min的条件下,以立方氮化硼粉末、多种黏结剂、镀钛金刚石颗粒混合制备出金刚石复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)、拉曼分析仪(Raman光谱)以及耐磨性、显微硬度的测试设备等,对材料的组织形貌、物相成分、界面结合情况、力学性能等进行分析。实验结果表明:金刚石颗粒良好地分布在立方氮化硼基体中,两者界面结合牢固;在界面处生成的TiB2、TiC、AlN等陶瓷硬质相可提高复合材料的磨耗比、显微硬度、抗冲击韧性等物理力学特性。新材料的磨耗比相比于传统材料提高了37.64倍,维氏硬度大于40GPa(加载力10N),致密度达97%以上,耐热性达到1148℃,相比于传统PDC复合片的耐热性提高了28%～64%。

一种新型陶瓷用耐高温胶粘剂的研制与性能研究

用有机硅树脂、KH560改性的纳米SiO2改性,并用无机填料(铝粉、玻璃粉、碳化硼)增强环氧树脂基体,制备了一种用于Al2O3陶瓷的新型耐高温胶粘剂。红外和热重分析表明,胶粘剂可在65℃固化,且耐热性较好。通过正交试验,优化了各原料的配比,根据优化配比制备的耐高温胶粘剂可使Al2O3陶瓷接头在经过1000℃高温处理后,剪切强度达到9.68 MPa。

耐火耐候钢在我国建筑业的发展与工程应用

介绍了近年来耐火耐候钢在我国建筑业的开发现状和工程应用,并对这类钢材的耐火耐候性能和生产机理进行了分析。试验研究表明:混合组织,尤其是细小、弥散分布的M-A组织,合金元素Mo等的固溶强化作用和高温下MC,Mo2C的析出强化作用,是耐火钢获得良好高温性能的主要原因。在碳素钢中加入Cu,Cr,Mo和Ti等微合金元素,就可形成耐候钢。