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NiAl复合涂层中强化相的形成机理及其对磨损性能的影响

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表面技术 2024年第17期53卷 83-93页

作者：夏鹏成占庆威谢鲲曹梅青岳丽杰孙晓华董俊伟山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590 青岛科瑞斯制冷科技有限公司山东青岛266510

目的提高NiAl复合涂层的硬度,扩大它作为涂层材料在矿山机械和石油化工领域的应用范围。方法TiC、TiB_(2)金属陶瓷颗粒具有较高的熔点、硬度、弹性模量及较好的化学稳定性,是一种优良的高温结构材料。采用等离子熔覆技术在Q235低碳钢表... 详细信息

目的提高NiAl复合涂层的硬度,扩大它作为涂层材料在矿山机械和石油化工领域的应用范围。方法TiC、TiB_(2)金属陶瓷颗粒具有较高的熔点、硬度、弹性模量及较好的化学稳定性,是一种优良的高温结构材料。采用等离子熔覆技术在Q235低碳钢表面制备NiAl金属间化合物涂层和TiC-TiB_(2)强化NiAl复合涂层,研究涂层的微观组织结构、金属粉末反应热力学、TiC-TiB_(2)强化相的形成机理和涂层的摩擦行为。结果涂层组织紧密、均匀,涂层与基体具有良好的冶金结合。NiAl涂层主要由NiAl、γ-(Fe,Ni)固溶体组成。复合涂层由NiAl、Ni_(3)Al、γ-(Fe,Ni)、TiC和TiB_(2)增强相组成。TiC相呈小块状,TiB_(2)相呈短棒状。粉末反应的热力学计算进一步证明了强化相TiC、TiB_(2)的形成。强化相的形成机理与原子扩散沉淀和晶体结构有关。与NiAl涂层相比,复合涂层的平均硬度从416HV提高到525HV,摩擦因数和磨损失重(质量损失)从0.68、0.376 g分别降至0.54、0.192 g。NiAl涂层磨损表面出现较多大且深的犁坑,NiAl复合涂层磨损表面较为平滑,只有少量浅犁沟。结论TiC和TiB_(2)主要通过溶解、扩散和沉淀析出方式形成。NiAl复合涂层具有高硬度、低摩擦因数和较少的磨损失重,具有优异的耐磨性能。在基体中弥散分布的小块状TiC颗粒和组织稳定性高的强化相有利于提高NiAl复合涂层的硬度和磨损性能。NiAl涂层的磨损机理主要为黏着磨损,复合涂层的磨损类型以磨粒磨损为主。

关键词： NiAl复合涂层热力学计算强化相硬度磨损性能

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碳纤维生产中的废水处理

山西化工 2024年第7期44卷 250-251页

作者：张伟秦剑坤武春雨刘智鹏乔伟李军华阳集团产业技术研究总院新材料产业技术研究分院山西太原030006 山西华阳碳材科技有限公司山西大同037001

对聚丙烯腈基碳纤维生产过程中的废水采用组合水处理技术,通过物化、生化及化学氧化相结合的水处理方法,兼顾多种消除废水毒性与消除COD的途径,污水经过处理后,实现了出水稳定、可靠,可以达标排放。

关键词：聚丙烯基碳纤维废水水处理技术物化生化化学氧化

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碳纤维表面改性技术研究进展及发展趋势

煤炭与化工 2024年第4期47卷 141-144页

作者：秦剑坤尚阳朱日丽张伟华阳集团产业技术研究总院新材料产业技术研究分院山西太原030006 山西华阳碳材科技有限公司山西大同037001

综述了近几年国内外碳纤维表面改性处理技术的研究进展,分别介绍了涂层改性、氧化改性、表面接枝改性、等离子体改性的改性原理及效果。现有碳纤维表面改性技术仅对表面产生物理或化学的改性,单独一种改性技术在连续化生产中难以实现有... 详细信息

综述了近几年国内外碳纤维表面改性处理技术的研究进展,分别介绍了涂层改性、氧化改性、表面接枝改性、等离子体改性的改性原理及效果。现有碳纤维表面改性技术仅对表面产生物理或化学的改性,单独一种改性技术在连续化生产中难以实现有效控制,而多种改性技术的组合式应用技术可以相互融合各种改性技术的优点,适合在各个碳纤维生产流程中进行表面改性设计具有更高的研究价值。碳纤维组合式表面改性技术将是未来提升碳纤维连续化生产的发展趋势。

关键词：碳纤维表面改性涂层氧化接枝等离子

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碳纤维生产中溶剂二甲基亚砜的回收

山西化工 2024年第6期44卷 111-113页

作者：张伟李伟郭宝志赵亚维张晓军秦剑坤华阳集团产业技术研究总院新材料产业技术研究分院山西太原030006 山西华阳碳材科技有限公司山西大同037001

介绍了聚丙烯腈基碳纤维生产过程中,溶剂二甲基亚砜(DMSO)的回收再利用技术。通过脱AN塔、脱水塔、粗品塔、产品塔、脱重塔五塔顺次串联,连续操作,将含有15%~40%的DMSO生产废水分离提浓,产出纯度达99.95%以上,回收率达97%以上的DMSO产品... 详细信息

介绍了聚丙烯腈基碳纤维生产过程中,溶剂二甲基亚砜(DMSO)的回收再利用技术。通过脱AN塔、脱水塔、粗品塔、产品塔、脱重塔五塔顺次串联,连续操作,将含有15%~40%的DMSO生产废水分离提浓,产出纯度达99.95%以上,回收率达97%以上的DMSO产品,基本实现了碳纤维生产中溶剂DMSO循环再利用。

关键词：碳纤维二甲基亚砜回收再利用分离提浓

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从标准的制修订看ADI生产技术的进步

铸造 2024年第1期73卷 53-59页

作者：闫启栋王静李强刘金城禹州市恒利来新材料股份有限公司河南许昌452570 康迈(潍坊)机械有限公司山东潍坊261308 中国铸造协会北京100000

等温淬火球墨铸铁(ADI)由于具有高强度、高韧性、抗疲劳及耐磨、抗磨等综合性能,为21世纪人们关注的热点和最具发展潜力的材料之一。国外ADI的生产技术及应用发展较快,相关标准制定和更新比较及时而且不断完善。随着国内ADI生产技术水... 详细信息

等温淬火球墨铸铁(ADI)由于具有高强度、高韧性、抗疲劳及耐磨、抗磨等综合性能,为21世纪人们关注的热点和最具发展潜力的材料之一。国外ADI的生产技术及应用发展较快,相关标准制定和更新比较及时而且不断完善。随着国内ADI生产技术水平的提高,我国ADI等温淬火球墨铸铁件的标准从早期的企业标准到国家标准、团体标准,形成了不同层级的标准体系。2009年我国发布了GB/T 24733—2009《等温淬火球墨铸铁件》,2021年发布了团体标准T/CFA 020101243—2021《等温淬火球墨铸铁件》;2022年又对GB/T 24733《等温淬火球墨铸铁件》进行了修订。从不同层级的标准制修订技术指标的提高可以看出我国ADI生产技术近十年来取得的进步。

关键词：等温淬火球墨铸铁材料标准

拉挤成型锚杆环氧树脂基体及复合材料杆体力学性能研究

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煤炭工程 2024年第1期56卷 141-147页

作者：王存飞杨增福陈亚芹张旭锋中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司陕西榆林719325 山东奥卓新材料有限公司山东滕州277524 北京理工大学材料学院北京100081

针对高强度复合材料锚杆拉挤成型的应用需求,开发了酸酐固化环氧树脂基体。研究了树脂基体的流变性能、固化性能和浇注体力学性能,并建立了Arrhenius粘度模型来预测树脂的粘度特性。结果表明,开发的环氧树脂基体具有粘度低、工艺操作期... 详细信息

针对高强度复合材料锚杆拉挤成型的应用需求,开发了酸酐固化环氧树脂基体。研究了树脂基体的流变性能、固化性能和浇注体力学性能,并建立了Arrhenius粘度模型来预测树脂的粘度特性。结果表明,开发的环氧树脂基体具有粘度低、工艺操作期长、固化反应放热集中等优点,树脂浇注体的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度分别达到了74.25 MPa、4.48%、127 MPa,性能满足高强度复合材料锚杆拉挤生产工艺及性能要求。实验选取高强度玻璃纤维拉挤成型制备了直径22 mm的全螺纹复合材料锚杆,杆体的拉伸强度、横向剪切强度分别达到了1027.3 MPa、223.6 MPa,符合高强度复合材料锚杆要求。

关键词：拉挤成型环氧树脂粘度模型复合材料锚杆力学性能

气雾化FeSi合金粉末制备及其磁粉芯磁性能研究

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世界有色金属 2024年第14期 26-29页

作者：王昌东郑莹刘增林张德金阚洪程夏明山东鲁银新材料科技有限公司山东济南270014 山东鲁银新材料技术研发有限公司山东济南250000

FeSi合金是一种性能优异的软磁材料,具有较高的饱和磁化强度,较低的磁损耗,较低的成本和磁芯设计灵活等特点,在开关电源、电动汽车以及光伏产业应用广泛。本文采用气雾化方法制取FeSi合金粉末,利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

FeSi合金是一种性能优异的软磁材料,具有较高的饱和磁化强度,较低的磁损耗,较低的成本和磁芯设计灵活等特点,在开关电源、电动汽车以及光伏产业应用广泛。本文采用气雾化方法制取FeSi合金粉末,利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)、ONH-3000氮氧仪和金属粉末松装密度测定仪检测和分析粉末的粒度分布、形貌、物理化学性能。结果发现FeSi软磁合金粉末具有颗粒球形度高,松装密度高,氧含量低和粒度分布较均匀等特点。采用无机包覆的方式将FeSi软磁合金粉末制备成FeSi磁粉芯,通MATS-2010SD/K100软磁直流测量装置和MAZ513080SA/1M软磁材料动态测量装置研究了FeSi磁粉芯的磁性能以及磁损耗,结果显示,在5000A/m的磁场下,饱和磁化强度为0.6T;在50kHz下磁损耗达到110mW/cm^(3),具有良好的软磁性能。

关键词： FeSi合金软磁粉末气雾化磁粉芯饱和磁化强度磁损耗

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木质素基聚氨酯的发展现状

塑料 2024年第2期53卷 101-107页

作者：高帅赵力漩赵佳慧唐磊张安杨学禄傅英娟王兆江齐鲁工业大学(山东省科学院) 轻工学部、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室山东济南250353 山东圣泉新材料股份有限公司山东济南250200

聚氨酯是一种产品形态较多、性能较好的高分子材料,适用于各个行业的应用。由于石油资源逐渐枯竭,出现了环境问题,利用可再生资源合成高分子聚合物成为人们关注的热点。由于木质素可再生、可生物降解、非食用价值较高、功能性较强,可作... 详细信息

聚氨酯是一种产品形态较多、性能较好的高分子材料,适用于各个行业的应用。由于石油资源逐渐枯竭,出现了环境问题,利用可再生资源合成高分子聚合物成为人们关注的热点。由于木质素可再生、可生物降解、非食用价值较高、功能性较强,可作为羟基提供源,替代石油基多元醇合成聚氨酯,而得到了广泛关注。近年来,木质素作为多元醇替代品被广泛地应用于聚氨酯领域(泡沫、涂料、胶粘剂),证明了木质素或改性木质素能赋予聚氨酯材料额外的功能,例如,提升了材料力学性能,赋予了材料疏水性、耐候性和热稳定性等。通过概述木质素结构、性质的多样性及木质素的功能化改性方法,分析木质素添加至聚氨酯产品中的潜在方法及其发展潜力和挑战,得到木质素应用于聚氨酯领域的潜在解决方案。最后,阐述了将木质素添加至聚氨酯产品(聚氨酯泡沫、涂料、胶粘剂)后,具有较大的发展潜力,提升了聚氨酯的性能。

关键词：木质素聚氨酯泡沫涂料胶粘剂

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煤基硬质改性沥青改性机理初探

洁净煤技术 2024年第S2期 135-140页

作者：杨耀辉申全军丛波日商红发魏慧山东高速集团有限公司创新研究院山东省新型道路材料及技术工程实验室山东省交通科学研究院

煤基硬质沥青为煤加氢直接液化制油产生的固体废弃残渣，不同于传统的煤焦油沥青含有有毒物质，其挥发物多为无毒的半饱和烃类物质，同时具有软化点高、针入度低、延度低的特点，是一种环保清洁、性能优异的沥青改性剂。它在组成上与天... 详细信息

煤基硬质沥青为煤加氢直接液化制油产生的固体废弃残渣，不同于传统的煤焦油沥青含有有毒物质，其挥发物多为无毒的半饱和烃类物质，同时具有软化点高、针入度低、延度低的特点，是一种环保清洁、性能优异的沥青改性剂。它在组成上与天然沥青相近，均表现为饱和分、芳香分质量分数低，胶质、沥青质质量分数高。为探讨煤基硬质改性沥青及煤基硬质沥青-SBS复合改性沥青的改性机理，通过荧光显微镜、傅里叶红外光谱(FTIR)仪、扫描电子显微镜(SEM)等微观技术手段对煤基硬质沥青及其改性沥青的分散发育过程、化学官能团变化、微观物理结构等进行了研究。荧光显微镜试验结果揭示了改性沥青融合发育的全过程变化规律，改性沥青由最初的均匀分散相转变为均匀连续相，同时，试验结果也表明研究过程确定的改性沥青生产制备工艺是合理的。红外光谱图谱曲线结果表明基质沥青、煤基硬质沥青、煤基硬质改性沥青、复合改性沥青的特征吸收峰位置基本相同，只是特征吸收峰强度存在差异，说明煤基硬质沥青和SBS改性剂对基质沥青的改性作用以物理改性为主，非化学改性。相比基质沥青和煤基硬质沥青，2种改性沥青的微观结构变得更加致密，煤基硬质沥青和基质沥青的类蜂窝状结构变为改性后的锯齿状结构，生成结构沥青，有助于改性沥青的黏附性能和高温稳定性能的提升。煤基硬质沥青-SBS复合改性沥青表面干涩暗淡，能明显看出SBS改性剂溶胀发育的痕迹，SBS改性剂在发育过程中消耗了基质沥青中的轻质组分，这也有助于改性沥青高温性能的提升。

关键词：煤基硬质改性沥青荧光显微镜傅里叶红外光谱扫描电子显微镜改性机理