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pcm法泡沫铝及其复合结构制备工艺优化研究

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PCM法泡沫铝及其复合结构制备工艺优化研究

作者：朱世婷太原科技大学

学位级别：硕士

泡沫铝是一种在铝基体内存在大量孔结构的新型金属材料。因其自身内部所独具的孔洞结构,使其具备许多优良性能,例如吸能、隔热、高比强度以及减震等,而将其作为夹心层制成的复合结构件,可以克服其强度差的特点大幅提升了其机械性能,获... 详细信息

泡沫铝是一种在铝基体内存在大量孔结构的新型金属材料。因其自身内部所独具的孔洞结构,使其具备许多优良性能,例如吸能、隔热、高比强度以及减震等,而将其作为夹心层制成的复合结构件,可以克服其强度差的特点大幅提升了其机械性能,获得广阔的发展空间,是现在金属材料发展的前沿热点。针对闭孔结构的泡沫铝,其制备方式以粉末压实冶金法最为常见且最具优势。基于pcm法在前人研究的基础上,本文研究了Mg粉添加量、Mg粉颗粒度以及混粉时间对泡沫铝孔结构的影响,并通过对比工艺参数(升温速度、试样温度)对孔结构的影响,对其制备工艺进行了优化。论文还对泡沫铝复合结构的三种制备工艺进行了对比研究。试验结果表明:(1)在其他条件不变时,Mg粉添加量、Mg粉颗粒度以及混粉时间对泡沫铝孔结构有很大影响,各因素的影响大小依次为Mg粉颗粒度、混粉时间、Mg粉添加量,且其最优参数分别为:Mg粉颗粒度325目,混粉时间60min,Mg粉的添加量0.6wt%。(2)加热速率以及试样温度对泡沫铝的孔结构和发泡膨胀情况有很大影响。在本试验条件下,得出最佳预设炉温为800℃,试样温度范围为680℃-770℃,在此范围内制得的泡沫铝孔隙率范围为50%-75%、平均孔径为3.1mm-4.2mm、平均圆形度0.45-0.66。当试样达到最大膨胀值(温度750℃左右)之后,试样开始塌陷(塌陷温度为770℃左右)。(3)论文采用胶粘法、热压法、自蔓延法三种结合方式制备复合结构的泡沫铝,其中采用胶粘及热压的方法均能实现泡沫铝复合结构中的钢板与泡沫铝芯的结合,在自蔓延法制备过程中,由于原料配比及工艺问题并未实现界面结合。通过压缩对比试验及微观界面分析,可知热压法制得的泡沫铝复合结构比胶粘法制备的泡沫铝复合结构的界面结合效果好,力学性能更高。

关键词： pcm法正交试验工艺因素泡沫铝复合结构

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pcm法泡沫铝泡体稳定机制的研究

PCM法泡沫铝泡体稳定机制的研究

作者：赵胤沈阳工业大学

学位级别：硕士

泡沫铝是一种非常独特的多孔泡沫材料，由于其是由气孔与铝金属共同组成的复合材料，因此具有较为宽广的功能性和结构性。泡沫铝具有低密度、高孔隙率的特点，具有吸声、降噪、减震等功能性。由于其独特性，泡沫铝在近几年的研究中已经... 详细信息

泡沫铝是一种非常独特的多孔泡沫材料，由于其是由气孔与铝金属共同组成的复合材料，因此具有较为宽广的功能性和结构性。泡沫铝具有低密度、高孔隙率的特点，具有吸声、降噪、减震等功能性。由于其独特性，泡沫铝在近几年的研究中已经成为了国内外研究学者的主要研究内容。本文采用pcm法，分别以纯铝粉，合金元素粉末，不同粒度TiH2为发泡剂，通过挤压的方式制备泡沫铝预制体。再通过不同的发泡温度，对预制体进行发泡。论文研究了TiH2粒度，Mg元素添加量对泡沫铝膨胀度及孔结构的影响，通过实验制定最佳发泡参数制备发泡效果最好的泡沫铝，并研究其相应的发泡机制，通过得到的结论再进一步对多个泡沫铝预制体件进行结合实验的研究。实验结果表明：发泡剂粒度的不同对于泡沫铝发泡有很大的影响。发泡剂粒度越大，释氢温度越高，粒度的一致性越好，分布均匀。发泡温度为740℃时，TiH2含量为0.4%，粒度在200-300目范围内制备的的泡沫铝的膨胀度最高，密度较低，孔结构较为均匀、稳定。当以Al-8Si合金粉末为基体，Mg添加量为4%，TiH2含量为1%，发泡温度在690℃时，可制备出高膨胀度的，泡孔更加均匀稳定的高质量泡沫铝。当以Al-4Mg-8Si粉末作为发泡结合件的基体时，可制备高膨胀度的泡沫铝结合件。结合过程中，氧化膜是通过机械力作用的方式进行机械结合。无论是否添加合金元素，氧化膜都无法消除。泡体内部泡孔是通过冶金结合的方式，扩散结合。

关键词：泡沫铝 pcm法氢化钛粒度合金元素预制体结合

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pcm法防腐层检测评级参数选取研究

PCM法防腐层检测评级参数选取研究

作者：雷宇西南石油大学

学位级别：硕士

管道输送是长途运输流态物质最好的方式,在石油天然气工业中占有重要的地位。埋地钢质管道的腐蚀是引发管道失效的最主要的因素之一,尤其对于那些服役时间较久的油气管道,及时掌握其腐蚀程度是保证管道安全的重要环节。管道腐蚀是由管... 详细信息

管道输送是长途运输流态物质最好的方式,在石油天然气工业中占有重要的地位。埋地钢质管道的腐蚀是引发管道失效的最主要的因素之一,尤其对于那些服役时间较久的油气管道,及时掌握其腐蚀程度是保证管道安全的重要环节。管道腐蚀是由管道所处环境对金属的物理、化学等多因素作用所造成的金属的物理—化学改变。目前常用的有效防腐蚀方法是用外防护层隔绝环境对钢管表面的直接接触和伤害,因此防护层的在役状态对保证安全生产和延长埋地钢质管道的使用寿命至关重要。为掌握埋地钢质管道外覆盖层的性能状态,必须适时对其进行检测、量化防腐层的状况,对安全程度进行有效的分级评价。pcm是Pipeline Current Mapper的简称,即为管中电流法或多频管中电流法,它通过计算管道防腐层绝缘电阻来判断管道外防腐层的状态,在管道检测中得到较为广泛的应用,尤其适合检测敷设在四川多山地区的埋地长输管道,笔者曾用该方法检测过的管道超过1000km,但在实际使用中发现,该方法对防腐层的评价结果与实际情况存在一定差异,会对管道在役状态造成错误判断,增加危险隐患或造成维护浪费。因此必须对造成误差的原因进行分析,并研究解决方法。通过研究发现,造成防腐层的评价结果与实际状态不符的主要原因是;管道与地分布电容C、管道分布电感L在GDWFF处理软件中对防腐层评价结果影响较大,尤其是管道分布电感L是影响防腐层绝缘电阻评价的关键参数,川渝地区地形复杂,气候多变,土壤特性差异大,使管道与地分布电容C、管道分布电感L不同于pcm法默认的使用条件,因此,现场开挖检查发现,根据软件给出的推荐值(L为0.003mH/m,C为0.04μF/m)计算出的防腐层绝缘电阻值与管道防腐层的实际腐蚀情况不符,防腐层的实际情况要比软件评价的结果好。本研究成果修正了多频管中电流法(pcm法)评价软件给出的管道与地分布电容C和管道分布电感L推荐值,使pcm检测的评价结果更符合川渝地区实际。为准确掌握管道安全状态提供了科学依据。本研究成果应用于川渝丘陵山地的长输油气管线的检测与评价,并收到令人满意的效果。

关键词：防腐层 pcm法研究修正

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基于pcm法泡沫铝孔结构影响因素分析

材料导报 2012年第7期26卷 57-60,94页

作者：艾金强张树玲王芳武建国游晓红王录才太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

介绍了pcm法制备泡沫铝影响孔结构的主要工艺因素,包括铝粉表面氧含量、粉体颗粒粒度、发泡剂、增粘剂、压制参数,并分析了pcm法制备泡沫铝合金现存的问题和今后的发展方向。

关键词：泡沫铝 pcm法孔结构

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pcm法泡沫铝的研究及应用现状

铝加工 2011年第4期34卷 9-14页

作者：潘强王芳游晓红武建国张树玲王录才太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

介绍了pcm法制备泡沫铝的国内外研究现状,讨论了一些因素对泡沫铝发泡行为及其孔结构的影响。并对pcm法大尺寸泡沫铝及复合结构的制备、应用做了介绍。最后对pcm法制备泡沫铝今后的发展方向和现存问题做了分析。

关键词：泡沫铝 pcm法应用发泡

pcm法在管道外防腐层检测中的原理及其应用研究

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管道技术与设备 2016年第5期 42-44页

作者：郭艳伟陈玉宝王宏君凌沛文广东省特种设备检测研究院广东广州510000

长输管道的腐蚀绝大部分为外部腐蚀,因此准确检测和评价防腐层的状况是保证管道安全运行的基础。文中介绍了用多频管中电流法(pcm)对管道防腐层破损点进行检测的原理及防腐层安全评价方法,结合pcm对广东某长输天然气管道的现场试验,验... 详细信息

长输管道的腐蚀绝大部分为外部腐蚀,因此准确检测和评价防腐层的状况是保证管道安全运行的基础。文中介绍了用多频管中电流法(pcm)对管道防腐层破损点进行检测的原理及防腐层安全评价方法,结合pcm对广东某长输天然气管道的现场试验,验证了该方法的准确性和科学性,同时,根据现场经验,给出了pcm在使用过程中的建议与注意事项,并展望了pcm检测技术在应用中存在的不足。

关键词： pcm法长输管道直接检测破损点防腐层