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多孔氮化硅表面封孔增强涂层研究

无机材料学报 2008年第4期23卷 769-773页

作者：王树彬李世杰张跃北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083

以CaO-SiO_2-B_2O_3体系作为α-Si_3N_4的结合剂和助烧剂,采用溶胶.凝胶法在多孔氮化硅表面制备了防潮增强涂层.采用X射线衍射(XRD)方法对涂层进行了相结构分析;用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的微观形貌;用阿基米德法测量了封孔前后... 详细信息

以CaO-SiO_2-B_2O_3体系作为α-Si_3N_4的结合剂和助烧剂,采用溶胶.凝胶法在多孔氮化硅表面制备了防潮增强涂层.采用X射线衍射(XRD)方法对涂层进行了相结构分析;用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的微观形貌;用阿基米德法测量了封孔前后基体的密度、吸水率和显气孔率;分别在SANS电子式材料实验机和1MHz LCR测试仪上测量了封孔前后材料的抗弯强度、介电常数和介电损耗.结果表明:封孔防潮处理使基体吸水率下降了90.99%～96.97%,强度提高了9%～22%,而对多孔体的密度、介电常数和介电损耗影响很小.

关键词：氮化硅多孔陶瓷封孔防潮涂层

瓦斯抽采SCMC-Bent基封孔水凝胶漏失特性及黏度演化机制

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煤炭科学技术 2024年第10期52卷 103-113页

作者：王志明冯涵坤关坤孙玉宁刘志成李刘申河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室河南焦作454001 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454002 山西省地质勘查局二一二地质队有限公司山西长治046000 河南省地质局矿产资源勘查中心河南郑州450012

为实现瓦斯抽采钻孔漏气裂隙的有效动态封堵,防止负压驱动下浆液在裂隙中漏失,以羧甲基纤维素钠(SCMC)与钠基膨润土(Bent)为主料,通过引入系列添加剂制备了SCMC-Bent基封孔水凝胶,并测试了该水凝胶黏度的演化过程。然后通过开展负压作... 详细信息

为实现瓦斯抽采钻孔漏气裂隙的有效动态封堵,防止负压驱动下浆液在裂隙中漏失,以羧甲基纤维素钠(SCMC)与钠基膨润土(Bent)为主料,通过引入系列添加剂制备了SCMC-Bent基封孔水凝胶,并测试了该水凝胶黏度的演化过程。然后通过开展负压作用下的浆液运移实验,研究了SCMC-Bent基水凝胶在煤颗粒间裂隙网中的运移及漏失特性。最后测试了SCMC-Bent基封孔水凝胶pH演化过程,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)表征了其微观结构,进而揭示SCMC-Bent基水凝胶黏度演化的微观机制。研究表明:①在恒温条件下,SCMC-Bent基水凝胶的黏度随时间呈现“先上升、后降低”趋势;水料比越大,SCMC-Bent基水凝胶的黏度越低、越早发生后期黏度下降。②水料比越高的水凝胶在裂隙网络中运移越快,但负压作用下却越早发生漏失;相较其他水料比,水料比10∶1的水凝胶在负压抽气第24天仅运移41 mm,更容易长时间密封漏气裂隙。③SCMC-Bent基水凝胶内部的蒙脱石层结构随时间先增多后减少,存在中间产物(SCMC-CXP)插入蒙脱石层间的现象,SCMC-CXP插入量随时间先增多后减少并随水料比增大而减少;蒙脱石层与层间SCMC-CXP形成了类似“三明治”的夹层结构,在水凝胶体系中逐渐形成了由蒙脱石层、层间SCMC-CXP、层外SCMC-CXP组成的三维网络。④三维网络结构的形成是造成SCMC-Bent基水凝胶黏度前期升高的原因;但随时间持续,中蒙脱石层结构减少且SCMCCXP大分子链断裂,导致了三维网络结构消散进而致使水凝胶黏度降低;另一方面,高水料比削弱了SCMC-CXP在蒙脱石层间的插入量及大分子间的相互作用、增强了三维网络结构的过水能力,进而导致水凝胶黏度下降。

关键词：瓦斯抽采封孔裂隙封堵水凝胶黏度演化浆液漏失

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镁合金阳极氧化膜封孔处理的研究进展

材料工程 2007年第11期35卷 82-86页

作者：张荣发王方圆胡长员李文魁向军淮多树旺李明升何向明江西科技师范学院江西省材料表面工程重点实验室南昌330013 浙江金华职业技术学院浙江金华321007

封孔是进一步提高镁合金阳极氧化膜耐蚀性的有效方法,主要方法有沸水、铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐、溶胶-凝胶以及有机物封孔,本文对以上几种方法进行了全面综述。鉴于镁合金阳极氧化膜封孔技术目前还不成熟,需加强这方面研究以满足镁合金... 详细信息

封孔是进一步提高镁合金阳极氧化膜耐蚀性的有效方法,主要方法有沸水、铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐、溶胶-凝胶以及有机物封孔,本文对以上几种方法进行了全面综述。鉴于镁合金阳极氧化膜封孔技术目前还不成熟,需加强这方面研究以满足镁合金阳极氧化工业应用。

关键词：镁合金氧化膜耐蚀性封孔

铝合金表面多功能膜的TiO_2溶胶封孔工艺及性能

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粉末冶金材料科学与工程 2015年第3期20卷 375-382页

作者：杨曦邓姝皓王娇中南大学材料科学与工程学院长沙410083 教育部有色重点实验室长沙410083

对铝合金板进行阳极氧化与电解着色沉银处理,得到铝合金表面氧化膜涂层,然后用酞酸丁酯为主要原料制备的TiO2溶胶进行封孔处理制备多功能涂层。采用正交试验法,以涂层的耐蚀性和透明性作为评价标准来确定最佳封孔工艺。采用XRD、SEM、ED... 详细信息

对铝合金板进行阳极氧化与电解着色沉银处理,得到铝合金表面氧化膜涂层,然后用酞酸丁酯为主要原料制备的TiO2溶胶进行封孔处理制备多功能涂层。采用正交试验法,以涂层的耐蚀性和透明性作为评价标准来确定最佳封孔工艺。采用XRD、SEM、EDS对最佳工艺条件下封孔后的涂层结构、形貌及成分分布等进行表征,并对其耐蚀、耐擦拭性能、亲水性、光催化性及抗菌性等进行研究。结果表明:最佳封孔工艺为:按照V(酞酸丁酯):V(乙醇):V(醋酸):V(95乙醇)=10:40:8:30的原料配比制备TiO2溶胶,氧化膜在90℃溶胶中浸泡30 min烘干。TiO2封孔涂层为非晶体结构,主要分布在氧化膜表面,将着色的银纳米粒子封闭在孔底;经溶胶封孔后的氧化膜比基体具有更好的耐蚀性、抗菌性、自洁性与亲水性等特殊性能。

关键词：二氧化钛溶胶-凝胶铝合金封孔

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煤矿井下水砂突涌钻孔封孔技术研发与应用

煤田地质与勘探 2021年第4期49卷 192-197页

作者：李晓龙中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077

桑树坪煤矿采取地面注骨料和井下注浆技术治理奥灰(奥陶纪灰岩)岩溶陷落柱时,施工的3个常规检查钻孔出现严重的水砂突涌现象,封孔难度极大,采取向孔内下入木楔、反丝止浆塞等方法均封孔失败。针对此难题,提出带压顶替注浆封孔技术,首先... 详细信息

桑树坪煤矿采取地面注骨料和井下注浆技术治理奥灰(奥陶纪灰岩)岩溶陷落柱时,施工的3个常规检查钻孔出现严重的水砂突涌现象,封孔难度极大,采取向孔内下入木楔、反丝止浆塞等方法均封孔失败。针对此难题,提出带压顶替注浆封孔技术,首先,向孔内注入大于套管体积的清水以确保孔内通畅,避免砂粒填充至套管内,导致封孔深度未达到套管以下稳定岩层;之后,采取低泵量向孔内多次循环注入大于套管体积的稀水泥浆;最后,待水泥浆凝固后,采取小直径钻头钻进至套管外以检查大孔径钻孔的封孔质量。该技术成功应用于3个常规检查钻孔封堵工程,实践发现:先期注浆封孔水泥浆液水灰比宜选取1︰1,单次候凝时间宜选取3~4 d,延长水泥浆候凝时间,可提高钻孔封孔质量。此技术适用于井下狭小空间作业,可防止孔口涌水涌砂,避免孔内水砂高速流动,确保封孔质量及人员安全,为封堵类似水砂突涌钻孔提供技术借鉴。

关键词：定向钻孔涌水涌砂带压顶替注浆封孔奥灰注浆桑树坪煤矿

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顺层钻孔瓦斯抽采漏气规律及封孔技术研究

煤炭科学技术 2020年第8期48卷 90-96页

作者：马智会潘荣锟马智勇李聪胡代民河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 义马煤业集团股份有限公司生产技术处河南三门峡472300 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

顺层钻孔瓦斯抽采时,在矿山压力作用下,极易出现抽采漏气的情况,为了提高顺层钻孔瓦斯抽采效果,据巷道围岩应力分布规律,分析了抽采钻孔轴向和径向的应力和裂隙分布特征,提出顺层抽采钻孔的4种漏气通道分别为:封孔材料漏气、钻孔周围煤... 详细信息

顺层钻孔瓦斯抽采时,在矿山压力作用下,极易出现抽采漏气的情况,为了提高顺层钻孔瓦斯抽采效果,据巷道围岩应力分布规律,分析了抽采钻孔轴向和径向的应力和裂隙分布特征,提出顺层抽采钻孔的4种漏气通道分别为:封孔材料漏气、钻孔周围煤体漏气、封孔材料与钻孔壁间隙漏气以及邻近钻孔影响漏气。基于漏气通道分析结果,得出顺层钻孔抽采应堵实钻孔径向松动圈和设计合理的封孔长度的封孔原则。根据钻孔漏气机理及封孔原则并结合现场条件,对孟津煤矿原聚氨酯封孔工艺进行考察并优化,得出优化后的封孔深度应为20 m,并结合径向裂隙范围,提出了两堵一注全程注SRS-Ⅱ高强微膨胀型快速凝固封孔材料的封孔工艺,在12030运输巷进行了工业试验。通过对封孔优化前后的跟踪监测数据进行对比分析,得出封孔优化后的瓦斯抽采体积分数为原封孔工艺瓦斯抽采体积分数的1.1~1.9倍,优化后的瓦斯抽采纯量为原封孔工艺的2.6倍左右,且原封孔工艺较封孔优化后的抽采体积分数和抽采纯量衰减明显。因此,优化后的封孔工艺抽采效果较原工艺明显提高,为同类型矿井顺层抽采封孔提供了借鉴。

关键词：顺层抽采围岩应力钻孔应力裂隙分布漏气通道封孔抽采效果

纳米封孔7Cr13电弧喷涂涂层的组织与耐腐蚀性

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金属热处理 2011年第2期36卷 56-59页

作者：杜海清吴玉萍洪晟郭文敏何智华河海大学力学与材料学院江苏南京210098

采用电弧喷涂工艺在基体Q235钢上喷涂了厚度约为150μm的7Cr13涂层,并采用3种封孔工艺对涂层进行封孔处理,封孔剂采用添加不同含量的纳米A l2O3异丙醇溶液的有机硅透明树脂。用乙酸盐雾腐蚀、全浸泡腐蚀以及电化学腐蚀检测了7Cr13涂层... 详细信息

采用电弧喷涂工艺在基体Q235钢上喷涂了厚度约为150μm的7Cr13涂层,并采用3种封孔工艺对涂层进行封孔处理,封孔剂采用添加不同含量的纳米A l2O3异丙醇溶液的有机硅透明树脂。用乙酸盐雾腐蚀、全浸泡腐蚀以及电化学腐蚀检测了7Cr13涂层与对比材料镀铬层的耐腐蚀性能。结合扫描电镜、光学显微镜对腐蚀前后试样的表面形貌进行了观察和对比。结果表明,涂层呈层状结构,涂层封孔后孔隙率明显降低,涂层结合强度为47 MPa,远高于镀铬层,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层,纳米封孔7Cr13涂层的耐腐蚀性能优于镀铬层。

关键词：电弧喷涂 7Cr13 封孔纳米Al2O3 耐蚀性能

2195铝锂合金阳极氧化膜几种封孔方式耐蚀性比较

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腐蚀科学与防护技术 2014年第6期26卷 494-498页

作者：杨珂宋亮亮陈永来张绪虎蔡超李劲风中南大学材料科学与工程学院长沙410083 航天材料及工艺研究所北京100076 宁夏大学化学化工学院银川750001

采用极化曲线、电化学阻抗谱、磷铬酸失重法及盐雾腐蚀实验,对2195铝锂合金阳极氧化膜经Ce(NO3)3封孔、沸水封孔、K2Cr2O7封孔、Ni SO4封孔后的耐蚀性能进行了比较研究。结果表明:封孔处理大幅度提高了2195铝锂合金阳极氧化膜的耐蚀性能... 详细信息

采用极化曲线、电化学阻抗谱、磷铬酸失重法及盐雾腐蚀实验,对2195铝锂合金阳极氧化膜经Ce(NO3)3封孔、沸水封孔、K2Cr2O7封孔、Ni SO4封孔后的耐蚀性能进行了比较研究。结果表明:封孔处理大幅度提高了2195铝锂合金阳极氧化膜的耐蚀性能,Ce(NO3)3封孔的耐蚀性远优于沸水封孔,而略差于K2Cr2O7封孔和Ni SO4封孔。长时间中性盐雾腐蚀时K2Cr2O7封孔效果最好。

关键词： 2195铝锂合金阳极氧化封孔耐蚀性能

封孔处理对ZL108铸铝微弧氧化膜性能的影响

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材料保护 2011年第10期44卷 51-52,74页

作者：王平王春华杨军易锋西南石油大学材料科学与工程学院四川成都610500

微弧氧化膜表面的微孔对氧化膜性能有较大的影响。采用硅酸钠、沸水和常温封孔剂对ZL108铸铝微弧氧化膜进行了封孔处理,研究了封孔处理对微弧氧化膜性能的影响。结果表明:封孔处理后,微弧氧化膜表面形貌发生了变化,膜厚略有增加,表面硬... 详细信息

微弧氧化膜表面的微孔对氧化膜性能有较大的影响。采用硅酸钠、沸水和常温封孔剂对ZL108铸铝微弧氧化膜进行了封孔处理,研究了封孔处理对微弧氧化膜性能的影响。结果表明:封孔处理后,微弧氧化膜表面形貌发生了变化,膜厚略有增加,表面硬度显著下降,耐蚀性提高。3种封孔工艺中,硅酸钠封孔后微弧氧化膜表面硬度最高,耐蚀性最好。

关键词：微弧氧化膜封孔铸铝厚度硬度耐蚀性