Carbonates as Foaming Agent in Chip-based Aluminium Foam Precursor

Replacement of TiH2 as foaming agent by CaCO3（lime） and CaMg（CO3）2（dolomite） for AlMg4.5-and AlSi9Cu3-foams was investigated considering inluences on foaming capability and cellular structure.Precursor materials were produced from alloy chip and powder mixtures by means of the thixocasting process.AlSi9Cu3 variants showed expansion levels suffcient for commercial use.Variations in expansion observed when CaCO3 and CaMg（CO3）2 were compared as foaming agent are explained based on the course of decomposition.Improved performance of dolomite-based foams relies on formation of stabilizing MgO phases,which do not develop during decomposition of CaCO3 in Al-Si-Cu alloys

稀土β晶成核剂对聚丙烯结晶与发泡性能研究

为探讨成核剂WBG-Ⅱ在长链支化聚丙烯(LCBPP)/等规聚丙烯(iPP)共混物中的β晶诱导效果及其对PP材料力学性能和泡沫结构的影响,通过在LCBPP中引入不同成核剂,利用X射线衍射、差示扫描量热仪和旋转流变仪对样品进行表征,筛选出高效诱导β晶的成核剂WBG-Ⅱ。结果表明,当加入5份(质量份,下同) WBG-Ⅱ时,LCBPP的冲击强度提升了128%,而拉伸强度下降幅度控制在20%以内;同时,成核剂的加入对LCBPP的熔体强度无显著负面影响。利用差示扫描量热议进一步观察发现,成核剂WBG-Ⅱ对iPP具有强效的诱导β晶取向作用;在LCBPP基体中掺入iPP显著提高了混合物中β晶的结晶度;与纯LCBPP相比,LCBPP/iPP配比1∶1的样品结晶度提高了190%;此外,加入iPP还增强了PP混合物在高频下的储能模量和复数黏度。

超临界二氧化碳挤出发泡制备聚丁烯泡沫材料及性能

以超临界二氧化碳(sc-CO_(2))作为发泡剂,研究聚丁烯(PB)为发泡树脂的挤出发泡行为,考察发泡剂用量、口模温度及成核剂种类对发泡体系力学性能及泡孔结构的影响。采用扫描电子显微镜、万能实验拉力机、电子密度计对发泡材料的泡孔形态、泡孔尺寸、拉伸强度、密度进行测试。研究发现,当发泡剂用量由0.5 phr增加至4 phr时,样品密度先减小后增加,拉伸强度、泡孔密度逐渐减小,平均泡孔直径逐渐增大;当发泡剂用量为3 phr时,发泡倍率最大;当口模温度由130℃升高至140℃时,样品密度先减小后增加,拉伸强度逐渐减小,泡孔密度先升高后降低,平均泡孔直径逐渐增大,当口模温度为135℃时,发泡倍率及泡孔密度最高;分别采用滑石粉、碳酸钙、蒙脱土作为成核剂,当以滑石粉为成核剂时,聚丁烯发泡制品的泡孔尺寸均匀,泡孔密度可以达到1.37×10^(7)个/cm^(3)以上,发泡效果优于碳酸钙、蒙脱土两种成核剂。综上所述,聚丁烯发泡制品在口模温度为135℃、发泡剂用量为3 phr、成核剂为滑石粉时发泡效果最好。

多阻燃剂协同实现PP泡沫的高效阻燃改性

为提高聚丙烯(PP)泡沫的阻燃性能,以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(PER)、三嗪大分子成炭剂(CFA)和有机倍半硅氧烷(POSS)为协同阻燃剂,通过双螺杆挤出造粒和平板硫化仪热压工艺,制备未发泡PP塑料样条以及发泡后的PP泡沫样条。通过对燃烧过程、残炭量与碳层结构分析等方面评估不同配比的PP泡沫复合材料的阻燃性能。结果表明,当AC添加质量分数为2%时,APP催化CFA和POSS来提高PER的炭层质量,形成致密碳层,提高了阻燃性能。当阻燃剂总添加质量分数为30%且APP,PER,CFA和POSS的质量比为15∶5∶8∶2时,PP泡沫复合材料的极限氧指数为32.6%,达到最高阻燃级别HF-1,形成的炭层具有优异的抑烟、隔热效果。

耐油起泡剂的研究现状与发展趋势

为获得具有较好耐油稳定性的泡沫体系,分析了近年来耐油起泡剂的研究进展,讨论了泡沫的遇油消泡性,并从表面活性剂分子结构和表/界面张力的角度分析了相关耐油机理。重点论述了近年来研究较多的几种耐油起泡剂的优越性和局限性,其中超临界CO2泡沫、氟碳表面活性剂的泡沫体系具有一定的耐油性能,但其耐油机理和矿场应用还需进一步研究。今后耐油起泡剂研发的主要方向是有效利用表面活性剂的复配或加入合适的助剂,以改善耐油起泡剂的性能。

草舍油田CO_2泡沫驱油起泡剂的选择

苏北草舍水驱油田CO2气驱先导试验效果不佳，转而采用CO2泡沫驱。本文报道起泡剂选择。所选起泡荆YFP-1是一种商品季铵盐类表面活性荆，在矿化度17．2g／L的模拟回注污水中配成1．5％溶液，用丝网搅动法考察起泡体积、泡沫半衰期、耐油性、耐温性，均可满足该油田泡沫驱要求，最佳pH值为6～7。在渗透率4．82×10^-3。和0．72×10^-3心的～5cm长不合油石英砂填砂管上，测定水驱、1：1CO2泡沫驱、水驱压差，求得CO2泡沫的阻力系数分别为2．78和2．40，残余阻力系数分别为1．64和2．16。图1表4参2。

用于制备泡沫金属的发泡剂的种类及特性

利用发泡剂产气使得金属熔体泡沫化是制备泡沫金属的方法之一。发泡剂的产气特性是决定金属熔体泡沫化进程的重要因素。介绍了两类发泡剂:以氢化钛为代表的金属氢化物和以碳酸钙为代表的碳酸盐。总结和分析了各种发泡剂的产气原理、在不同气氛下的产气特性、发泡剂的预处理对金属熔体泡沫化的影响及不同发泡剂的优缺点和使用的范围。

利用油页岩渣制备微晶泡沫玻璃的研究

用油页岩渣通过烧结法制备微晶泡沫玻璃,使油页岩资源得到综合利用。在分析油页岩渣成分的基础上,确定了微晶泡沫玻璃配方。研究表明,选用碳酸钙作为发泡剂,在合适的温度制度下,可以制备孔径小于2mm的微晶泡沫玻璃。运用XRD、SEM等方法分析了微晶泡沫玻璃的析出晶相和显微结构。主晶相为普通辉石,次晶相为钙长石。微晶泡沫玻璃内部有较多的针状、粒状晶体交织在玻璃介质中,因此使微晶泡沫玻璃具有良好的性能。

铝合金熔体发泡过程的工艺参数控制

以ＴｉＨ２为发泡剂的熔融铝合金发泡过程是一个非等温过程，初始发泡温度与ＴｉＨ２的加入量之间有一最佳配合．在本实验条件下，ＴｉＨ２（＜３００目）加入量为２％（ω），初始发泡温度６８０℃，可使含钙２％（ω）和镁１％（ω）的工业纯铝获得良好的发泡效果．实验表明，选择凝固温度区间大的铝合金材料。

高能密封镍氢动力电池及其电动汽车试运行

采用泡沫镍电极制备工艺,研制开发了20～115Ah系列电动车用方型密封镍氢动力电池,单体电池比能量达60～70Wh/kg,电池比功率大于160W/kg,12V电池组比能量达54Wh/kg,电池可在-20～50℃下工作;电池寿命仍在测试之中,该电池具有良好的过充、过放电能力。将两组120A/100Ah 密封镍氢动力电池以并联方式供电驱动电动汽车,电动汽车一次充电行驶距离可达225km,并一次充电完成北京—天津往返等城市实际路况的实车运行实验,平均时速50～80km/h,最高时速大于100km。

CO_2泡沫调剖实验研究

CO2驱油在很多油田得到了应用,但其气窜、波及系数低、采出程度不高是亟待解决的问题。泡沫调剖应用的关键是选择性能优良的起泡剂,文章基于草舍油田特点及表面活性剂对比试验,选择表面活性剂YFP-2作为起泡剂。封堵实验结果表明,阻力因子大于2.4,产生的泡沫足够稳定,能有效地起到封堵作用;残余阻力因子大于1.64,表明经过泡沫流甚至经过后续水驱的岩心中仍然保持一定的流动阻力,具有使流动介质转向的能力。因此YFP-2可用于草舍油田CO2泡沫调剖。

泡沫铝发泡剂研究进展

泡沫铝是一种新型的轻质结构功能材料。发泡剂是泡沫铝孔隙的形成和泡沫铝孔洞分布均匀的重要影响因素。综述了国内外发泡剂的种类和特点以及在泡沫铝中应用的最新研究进展。泡沫铝中气源主要分为H2源和CO2气源,氢化物发泡剂应用较为普遍,碳酸盐发泡剂分解产物在泡沫铝中易于潮解而影响泡沫铝的使用。对于发泡剂高温下分解过快问题采取了热处理、化学改性、包覆等不同处理方法以减缓其释气速率。最后对发泡剂的发展提出了自己的见解。

自生气凝胶泡沫体系单液法深部调剖剂可行性研究

本研究目的是利用以石灰水处理油田回注污水时产生的污泥,制备自生气凝胶泡沫体系,用作单液法深部调剖剂.在密闭容器中,含62%碳酸钙和15%碳酸镁的污泥,与8%盐酸或8%盐酸+3.2%水玻璃+起泡剂反应达到平衡的时间(16℃),随初始压力的增大按指数增大,0.8 MPa时反应基本不进行,与18%盐酸反应达到的平衡压力,随温度升高(14～60℃)略有增大(0.58～0.66 MPa).因此,此种泡沫体系的制备和注入应在加压条件下进行.以碳酸钙代替污泥与8%盐酸和3.2%水玻璃密闭反应,随碳酸钙量增大,体系pH值升高,成胶时间缩短,pH＞4时成胶时间≤4小时,生成的水玻璃凝胶泡沫细小而稳定.通过具有含污泥段的高渗透石英砂填砂管分别注入8.2%盐酸、8.2%盐酸+起泡剂、8.2%盐酸+3.2%水玻璃+起泡剂,测绘注入压力曲线,只有注入第3种体系时注入压力才会持续地大幅度升高,最大压力超过注水压力100倍以上,产生了很强的封堵效果.图4表2参7.

泡沫混凝土发泡剂的稳定性

以松香型发泡剂为基体,系统地考察了十二烷基硫酸钠、低碳链脂肪醇和黏性物质(羧甲基纤维素钠)的添加对发泡液的发泡倍数和泡沫稳定性的影响。结果表明,在松香型发泡剂中分别掺加3种低碳链脂肪醇均能有效地提高泡沫的稳定性,其中,正丁醇的效果最好,1 h泌水率由原来的37%下降到22.4%,而十二烷基硫酸钠的效果最差,不利于稳定性的改进。对于这3种低碳链脂肪醇,相同掺量的条件下,泡沫稳定性随着脂肪醇碳链长度的增加而提高。与黏性物质羧甲基纤维素钠进行复配时,以质量分数6%发泡剂稀释液为基准,同时掺加0.16%正丁醇(质量分数)和0.01%羧甲基纤维素钠(质量分数),发泡和稳泡效果最好,发泡倍数达到27.33,1 h泌水率仅为16.23%。

基于泡沫金属的活性炭吸附油气实验

为了降低传统的活性炭吸附油气的热效应,在吸附塔中引入泡沫金属材料。将活性炭粉末填入泡沫金属中制成复合吸附材料,再用它来填充吸附塔。理论计算得到该复合吸附材料的导热系数为11.72 W/(m.K),远远高于活性炭本身的导热系数(0.185W/(m.K));在水浴和空气环境中进行的吸附汽油蒸气实验证明,复合吸附材料对吸附热有一定的降低作用。该复合吸附材料有较好的导热性能,而且在降低吸附温度的同时,相应地也可以适当提高活性炭的有效吸附容量。

碳酸钙含量对泡沫玻璃结构与性能的影响

以废玻璃为主要原料,CaCO_3为发泡剂,烧结制备了泡沫玻璃材料。利用DTA、XRD、电子万能试验机等分析测试手段,研究了CaCO_3含量对泡沫玻璃结构与性能的影响。结果表明:随着CaCO_3添加量的增加,孔径由小变大,形貌从均匀的单峰孔转变成复杂的双峰孔结构,力学性能趋向于开孔结构;750℃下保温15 min可制得体积密度0.23~0.35 g/cm^3、抗压强度0.76~5.09 MPa、气孔率84.05~90.73%的泡沫玻璃材料。

一种清洁CO_2泡沫压裂液稠化剂的合成与评价

以丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵为聚合单体,通过自由基引发进行不规则共聚合成一种清洁的CO_2泡沫压裂液稠化剂。该稠化剂能够在饱和CO_2酸性水溶液环境中溶解,溶液黏弹性好,并具有良好的抗温、耐剪切性能。由质量分数为0.4%的该稠化剂配制的压裂液在120℃、170 s-1条件下的黏度保持在60 m Pa·s以上。同时研究发现,由该稠化剂配合起泡剂配制的清洁CO_2泡沫压裂液具有良好的泡沫稳定性,半衰期可达到96 h,并且破胶彻底,残渣质量分数低。在中原油田的现场应用表明,利用该稠化剂配制的清洁CO_2泡沫压裂液进行施工,增产效果明显。

泡沫灭火剂快速生物降解能力评估方法研究

泡沫灭火剂的广泛使用所带来的环境问题正日益受到关注,评估泡沫灭火剂的快速生物降解性能可以考察其对环境造成的影响。本文利用二氧化碳产生法试验和呼吸计量法试验,考察了泡沫灭火剂组分及典型泡沫灭火剂的快速生物降解性能。结果表明:采用二氧化碳产生法和呼吸计量法两种试验方法测定的十二烷基硫酸钠28d生物降解率分别为88.7%、86.9%,A类泡沫28d生物降解率分别为80.3%、90.8%,水成膜泡沫28d生物降解率分别为89.4%、85.1%,且两种方法所得的结果在判定泡沫灭火剂生物降解能力类别上是等效的;根据OECD生物降解性能判定标准,所测定的泡沫灭火剂组分十二烷基硫酸钠、A类泡沫和水成膜泡沫均为易生物降解物质,并从泡沫灭火剂配方组成角度解释了其易于降解的原因。

泡沫灭火剂的COD和TOC浓度规律及相关性研究

为考察国内泡沫灭火剂产品的COD和TOC值水平及其相关性,试验测定了5大类18种国产泡沫灭火剂的COD和TOC值。结果表明,泡沫灭火剂原液具有极高的环境有机负荷,而泡沫溶液的COD和TOC值也远高于排放标准。蛋白类泡沫灭火剂的环境风险高于合成类泡沫灭火剂。泡沫灭火剂的COD/TOC值与其产品配方组分有关,从大到小的顺序依次为A类泡沫>AFFF>S>P>FP。

氧化方式对发泡镍电极中CoOOH导电网络稳定性的影响

应用化学氧化(CO)和电化学氧化法(EO)于发泡式镍电极中引入CoOOH导电网络.循环伏安和X射线衍射法研究其还原氧化行为.实验表明,由化学氧化法制备的CoOOH(CO),其电化学还原氧化反应的可逆性优于CoOOH(EO);当镍电极的电位被强制性降低时,前者的结构能够保持稳定.因此,金属氢化物-镍电池经过强制性过放电储存后,于镍电极中引入CoOOH(CO)导电网络的电池容量保持率达到97.7%,而引入CoOOH(EO)导电网络的电池仅为81.4%.