国产某型航空润滑油高温氧化安定性的研究

借助高温模拟氧化装置,考察了不同温度和金属催化作用对国产某型航空润滑油(X)的颜色、运动粘度和酸值的影响.利用高压差示扫描量热技术对该航空润滑油的高温氧化安定性进行了分析,得到了各油样的起始氧化温度(IOT)和氧化诱导期(OIT).结果表明:随着温度的不断升高,X的颜色从浅黄色变为黄色、棕色直至黑色;航空润滑油的OIT值能灵敏地反映油样间氧化安定性的差异;温度对X的粘度、酸值和OIT的影响相对较小,而金属催化则使其粘度大幅降低,酸值明显增大,OIT值有所降低,导致X的氧化安定性明显下降;金属铁比金属铜对X的热氧化安定性影响更大.     

利用PDSC法监测酯类航空润滑油基础油的高温氧化安定性

选用癸二酸二异辛酯(DIOS)航空润滑油基础油作为研究对象,借助高温氧化加速模拟装置,结合理化性能检测和高压差示扫描量热法(PDSC)评定,重点考察了高温作用下油样性能及其氧化安定性的变化规律.结果显示:当作用温度在180~250℃范围,油样的运动黏度.ν40由10.99 mm2/s下降到10.59 mm2/s,衰减值为0.40mm2/s,而当作用温度超过250℃后,油样的黏度和酸值都急剧下降,至300℃时黏度值为8.78mm2/s,衰减幅度达到20.62%;酸值由250℃时的1.16mg KOH/g增大至300℃时的12.44mg KOH/g;说明高温,尤其是发动机运转过程中的热点温度是导致油品品质变化的主要原因.利用PDSC获取实验油样的起始氧化温度(IOT)和氧化诱导期(OIT),IOT和OIT的变化趋势进一步验证了温度越高,油样的氧化安定性越差;同时,利用Ozawa法和Kissinger法计算了油品氧化的反应活化能及动力参数,与IOT和OIT值评价油品氧化安定性的结果相符,表明从动力学角度评价油样的氧化安定性也是可行的.     

航空润滑油基础油热裂解的时温等效性

采用润滑油高温氧化实验与GC/MS分析联用技术,模拟聚α-烯烃航空润滑基础油在高温下的氧化裂解,并检测其结构组成随反应温度、反应时间变化的关系,同时探讨时温等效效应在润滑油高温衰变的适用性.结果表明:在反应温度200~300℃、反应时间2~100h之间,时温等效效应是适用的.利用这些信息,可以通过提高试验温度在较短时间内得到润滑油在较低温度下长期工作的衰变规律,为分析航空润滑基础油的高温安定性以及主滑油性能变化以确定合理换油周期提供重要信息.     

聚α-烯烃航空润滑油基础油高温氧化衰变机理研究

借助高温高压反应釜,模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑油基础油在发动机内的高温工况,对反应油样的黏度和结构组成进行测试与分析。结果表明:工作温度≤200℃,PAO的性能和黏度并没有发生较大的变化;但在300℃的极高温度时,黏度从原来的17.940 mm2/s下降到8.279 mm2/s,降幅高达53.9%;结合GC/MS分析,300℃油样中检测到分子量相对较小的正构烷烃、异构烷烃和烯烃,其相对含量高达22.11%。这些信息揭示了高温主要促使PAO发生链裂解和脱氢的热化学反应。该研究成果为PAO的热氧化安定性和衰变机理研究提供重要理论支撑。     

硫化亚铁的热分析动力学

利用热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)法考察FeS受热氧化性质的特点,运用多升温速率法计算FeS的动力学参数.结果表明:FeS试样的DSC曲线有2个明显的峰,在143℃左右有1个由相变引起的吸热峰,在高温段有1个氧化放热峰;其TG曲线呈恒重→增重→失重→恒重的变化规律,但是氧化起始温度较高,氧化过程缓慢;FeS热分解反应的平均活化能为125.89 kJ/mol,指前因子为1.55763×1011s-1,其反应符合随机成核和随后生长动力学模型,最概然函数为G(α):[-ln(1-α)0.4124.     

α-蒎烯与氧气氧化的过程跟踪及其产物

α-蒎烯作为重要化工原料被广泛应用于医药和香料行业,为了解α-蒎烯在较低温度下氧气氧化过程性质,采用小型密闭压力容器试验(MCPVT)装置跟踪测定α-蒎烯与氧气氧化的过程压力和温度变化,利用碘量法测定过氧化物浓度,用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)分析了α-蒎烯氧化产物。结果表明,α-蒎烯与氧气的自氧化温度为85℃,氧化过程可分为三个阶段:氧气缓慢吸收阶段、快速氧化反应阶段以及氧化稳定持续阶段。此外,根据升温氧化实验,当α-蒎烯质量为0.87 g,氧气压力为0.5 MPa,温度达116℃时,该反应发生了温度和压力突变现象,具有潜在的失控危险性。α-蒎烯氧化主要发生在双键和烯丙位碳氢键上,二级碳氢烯丙基产物选择性明显高于一级碳氢烯丙基产物。     

FeS氧化性的热分析

通过热分析实验,利用热质量(TG)分析和差示扫描量热(DSC)研究FeS受热氧化性质的特点,以期为含硫油品自燃火灾事故的避免提供一定的借鉴.结果表明:FeS对温度变化不敏感,一般在250℃以上才开始受热氧化,而且氧化过程比较缓慢,75 μm的FeS试样在251.12℃时发生氧化.颗粒大小对FeS的受热氧化性质影响比较明显,随着试样颗粒的增大,FeS氧化起始温度升高,而且整个氧化周期的温度范围变宽.120 μm的FeS试样的氧化温度范围256.74～797.52℃,而250 μm的FeS试样的氧化温度范围为335.88～959.47℃.不同升温速率对FeS受热氧化的性质有一定影响,升温速率小有利于FeS的受热氧化,75 μm的FeS试样在2℃/min的升温速率下263.92℃即开始氧化,当升温速率增大到20℃/min时,298.11℃才开始缓慢氧化.     

HDPE微注射成型条件下非等温静态结晶

利用差示扫描量热仪(DSC),物理模拟HDPE微注射成型模腔中心层的静态非等温结晶过程,将样品从80℃以10℃/min升温速率升至180℃,并保温2 min。然后在液氮冷却作用下分别以5,10,15,20℃/min的恒降温速率,将温度降至80℃,得到静态非等温结晶DSC热流曲线,并利用Eopoxobeku方法对HDPE非等温结晶动力学参数进行解析。研究结果表明:当降温速率从5℃/min增大到20℃/min时,HDPE结晶起始温度从121.81℃下降到118.93℃,结晶度由86.19%增大到90.34%,非等温结晶动力学曲线在结晶初期基本上呈线性关系,而在后期不呈线性关系;结晶初期降温速率对晶体成核和生长机理的影响比较大,而结晶后期晶体成核和生长机理受降温速率的影响较小。     

某型航空发动机润滑油热衰变结构组成分析

利用高温反应釜与傅立叶红外光谱(FTIR)、气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术,从分子水平分析添加有抗氧剂N-苯基-α-萘胺(T531)的聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油高温衰变,考察该润滑油的热安定性能.结果显示:低于200℃时,T531具有优良的抗氧化作用,能够较好地延缓基础油的高温衰变,但温度超过270℃后,T531的抗氧化性能降低,无法有效保护基础油.300℃高温产物经GC/MS分析,共检测到63种化合物,包括36种烷烃类化合物、25种烯烃类化合物、1种酮类化合物和抗氧剂T531,短链烷烃和烯烃的相对含量分别为5.835%和2.32%,是200℃高温时的20多倍,直接导致润滑油黏度的降低.在200℃高温反应油样中的T531相对含量仅为0.734%,远低于170℃和300℃反应后的2.019%和1.587%.可见,T531在200℃环境中消耗剧烈,对润滑基础油分子的抗氧化保护作用十分显著.     

α-蒎烯-β-蒎烯共聚物的热稳定性与热降解动力学

以α-蒎烯及β-蒎烯为原料,采用改进的聚合工艺合成了软化点(环球)136.0℃、加纳色(铁钴)3的α-蒎烯-β-蒎烯共聚物.通过耐候性、储存稳定性考察,用热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)和Phadnis的方法,研究了聚合物的热稳定性以及热降解动力学,结果表明,α-蒎烯-β-蒎烯共聚物具有较高的耐热稳定性,质量损失1.0%时的温度为260.0℃,降解机理遵循反应级数(n=2)模型,活化能为145.65 kJ/mol,频率因子的自然对数为26.08 s-1.     

氧化法在石英衬底上制备氧化钒薄膜及氧化过程和性能的研究

采用直流溅射法在石英衬底上沉积不同厚度的金属钒(V)膜,在空气氛围中进行不同温度热氧化处理获得性能最佳的退火温度和薄膜厚度。用X射线衍射仪(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱仪分别研究了薄膜的晶体结构,红外透射性和表面组分。结果表明:厚度约为100 nm的金属钒膜在空气中370°C下氧化60 min制得VO2含量较高,相变温度45℃,热滞宽度约10℃,高低温光透过率变化41%的氧化钒薄膜。     

空冷条件下钛渣颗粒的氧化路径及氧化动力学

The oxidation pathway and kinetics of titania slag powders in air were analyzed using differential scanning calorimetry (DSC) andthermogravimetry (TG). The oxidation pathway of titania slag powder in air was divided into three stages according to their three exothermic peaks and three corresponding mass gain stages indicated by the respective non-isothermal DSC and TG curves. The isothermal oxidation kin-etics of high titania slag powders of different sizes were analyzed using the ln-ln analysis method. The results revealed that the entire isotherm-al oxidation process comprises two stages. The kinetic mechanism of the first stage can be described as f (α)=1.77 (1?α) [?ln (1?α)](1.77?1)/1.77 , f (α)=1.97 (1?α) [?ln (1?α)](1.97?1)/1.97 , and f (α)=1.18 (1?α) [?ln (1?α)](1.18?1)/1.18 . The kinetic mechanism of the second stage for all samples can be described as f (α)=1.5(1?α)2/3[1?(1?α)1/3]?1 . The activation energies of titania slag powders with different sizes (d1 < 0.075 mm, 0.125 mm < d2 < 0.150 mm, and 0.425 mm < d3 < 0.600 mm) for different reaction degrees were calculated. For the given experimental conditions, the rate-controlling step in the first oxidation stage of all the samples is a chemical reaction. The rate-controlling steps of the second oxidation stage are a chemical reaction and internal diffusion (for powders d1 < 0.075 mm) and internal diffusion (for powders 0.125 mm < d2 <0.150 mm and 0.425 mm < d3 < 0.600 mm).     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

难处理金精矿的加压氧化一氯化浸出实验

采用加压氧化法对国内某难处理金精矿进行预处理,考察了反应温度、精矿粒度、氧分压、初酸浓度、反应时间对金精矿脱硫率和金浸出率的影响.利用XRD,XRF,SEM,EDX技术对金精矿原矿及浸出渣进行分析表征,实验结果表明,在反应温度180℃,精矿粒度-0.075～+0.061 mm,氧分压0.8 MPa,初酸质量浓度60 g...     

地沟油为原料制备的深色生物柴油的氧化法脱色

使用双氧水氧化法对地沟油为原料制备的深色生物柴油进行脱色。研究了双氧水用量、温度、反应时间等操作条件对深色生物柴油脱色效果的影响,并对脱色前后生物柴油的一些理化性质进行分析。研究表明：深色生物柴油中加入质量为油重15%的双氧水（质量分数30%）,温度90℃,搅拌反应30min,脱色率可以达到82.2%。脱色处理后的生物柴油甲酯含量升高;酸值、水含量略有升高;甘油含量降低;密度、冷滤点、闪点等理化性质无明显变化。双氧水氧化法为一种可行的深色生物柴油脱色方法。     

商用染色机湿式过氧化氢氧化法处理印染废水

印染废水因水量大、色度高、碱性强、有机污染物含量高且成分复杂、含少量有毒物质等特点,一直是国内外难处理的工业废水之一.以实验室研究成果为基础,尝试采用商用染色机CAS-85-4气垫式筒子纱染色机作为反应器,以湿式过氧化氢氧化法处理高浓度染液,寻求适用于此类大型反应器的反应条件,实现一机二用,直接在线处理染色废液.结果表明,较优的处理条件为:pH值为3左右;温度130℃;反应时间为180 min.在此条件下,对于质量浓度为0.5 g/L的活性艳蓝染液,色度去除率高于99.7％,化学需氧量(CODCr)去除率为89.46％,均满足GB 8978-88一级标准.与分散染料相比,活性染料更容易被氧化处理.     

铬铁矿球团焙烧固结特性

本文系统研究铬铁矿球团的焙烧固结特性.结果表明：预热时间对于预热球强度影响不大,在预热时间为10 min时,随着预热温度的提高,预热球强度和氧化率呈直线型增加,适宜温度为1050益,此时预热球强度可达每个400 N以上;与传统铁矿球团相比,铬铁矿球团焙烧所需的温度高,焙烧时间为10 min时,焙烧温度从1250益提高到1350益,球团强度从每个1078 N提高到1973 N.在铬铁矿球团预热和焙烧过程中,铬尖晶石( Fe,Mg)( Cr,Fe,Al)2 O4氧化生成富镁的( Fe,Mg)( Cr, Fe,Al)2O4和铬铁铝复合氧化物(Cr,Fe,Al)2O3,当温度高于1000益时,(Cr,Fe,Al)2O3新相生成,其主要以环状分布在颗粒外层,颗粒内部为针状与(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)2O4形成交织结构,降低Cr/Fe比或升高焙烧温度均有助于(Cr,Fe,Al)2O3向颗粒外层富集和再结晶长大,有利于球团的固结,提高球团强度.     

四苯基锌卟啉催化氧气氧化对硝基乙苯的表观动力学研究

本文在研究氧气氧化对硝基乙苯反应时,发现双-(α-甲基-4-硝基苄基)过氧化物为关键中间产物,对硝基苯乙酮为主产物,在此基础上建立了四苯基锌卟啉（TPPZn）催化氧气氧化对硝基乙苯的反应模型和速率方程,对其表观动力学行为进行了深入的研究。同时,根据110-150℃范围内所测得的实验数据,计算出了相应的反应速率常数,确立了对硝基乙苯氧化生成双-(α-甲基-4-硝基苄基)过氧化物的第一步为零级反应,表观活化能为39.5kJ/mol;双-(α-甲基-4-硝基苄基)过氧化物分解生成对硝基苯乙酮的第二步反应为1/2级反应,表观活化能为44.6kJ/mol。对比同一温度下的反应速率常数k1和k2,发现低温时k2和k1基本相等,而高温时k2大于k1。通过比较两步反应的表观活化能和反应速率常数,发现升高反应温度有利于对硝基苯乙酮的生成,且可以提高其生成速率。     

聚丙烯腈热氧稳定化纤维鞘芯结构的控制

本文采用考特尔—3K原丝,在烘箱中模拟连续预氧化过程,研究了氧化温度和时间对纤维鞘芯结构的影响。实验结果表明,仅当四段实施的氧化温度分别都低于每段进口丝的初始放热温度(DSC结果,5℃/min)时,才可获得无芯的稳定化纤维。