低碳结构钢的氢脆行为研究

采用宏观、微观、纳米等手段,开展低碳钢在酸性环境中氢诱导作用对其力学性能影响进行研究。从研究结果可以看出,氢浓度和腐蚀扩展速率存在一定关系,低碳钢暴露于富氢酸性环境28天后,体积弹性模量显著降低。通过微观结构分析,发现氢渗透引起的大晶粒的变形、裂纹和氢鼓包是性能下降的主要原因。此外,通过在不同时间对试样的不同区域进行纳米压痕,确定了氢对晶粒纳米弹性和纳米硬度性能的影响。在宏观、微观和纳米层面上对受到氢损伤钢的力学性能的进一步研究,将对低碳结构钢的维护和使用寿命预测提供一种新途径。     

螺旋埋弧焊管聚乙烯防腐材料消耗影响因素分析及控制

针对螺旋埋弧焊管3PE防腐生产中焊缝处聚乙烯厚度控制困难,从而造成聚乙烯材料消耗大的问题。从螺旋埋弧焊管3PE聚乙烯原料、焊缝形貌、涂敷工艺等方面开展了分析,总结出焊缝处聚乙烯消耗大的原因,并提出降低材耗的控制措施,为螺旋埋弧焊管生产企业降低管材的防腐成本提供参考。     

油套管螺纹接头密封面粘扣试验与分析

为了研究油套管螺纹接头不同密封结构参数与密封面粘扣的关系,以Φ346.08 mm×15.88 mm P110套管特殊螺纹接头为例,设计了不同的密封面参数,并进行实物上、卸扣试验,通过试验分析提出可以用摩擦功这一量化指标来表征密封面抗粘扣性能。研究表明,当摩擦功小于387 kJ时,粘扣风险较低;密封结构不匹配会导致密封面接触发生“犁削效果”,即使摩擦功很小也会发生粘扣,属于非正常摩擦磨损。     

石墨烯增强聚乳酸力学性能及其发泡行为研究

以熔融共混的方法制备了具有不同纳米填料含量的聚乳酸/石墨烯纳米片（PLA/GNP）复合材料,利用超临界CO₂（Sc?CO₂）辅助釜压发泡的方式,进而制备了PLA/GNP复合泡沫,采用扫描电子显微镜和旋转流变仪等对复合材料的微观形貌、力学性能、流变行为和发泡性能进行了表征,探讨了GNP对发泡行为的作用机理。结果表明,GNP在PLA基体中的分散情况较好,与纯PLA相比,GNP含量为3 %（质量分数,下同）的复合材料的强度与刚度提高了近20 %;随着GNP含量的逐渐提高,PLA分子链运动时受到的限制加大,对熔体黏弹性产生了明显的增强作用,有利于PLA发泡能力的提升;由于GNP的异相成核作用,获得的PLA/GNP复合泡沫具有30倍以上的发泡倍率,泡沫的压缩强度和模量分别提升了2.5和7倍。     

EVA/聚酰胺弹性体微孔发泡材料的制备与性能表征

选用乙烯?醋酸乙烯共聚物（EVA）与市面上制备工艺最成熟的聚酰胺12弹性体（PEBAX）共混挤出,制得EVA/PEBAX复合材料,再使用模压成型工艺将其进行化学发泡,制备出新型的EVA/PEBAX微孔发泡材料。结果表明,EVA/PEBAX复合材料可成功进行化学发泡,相比于传统EVA发泡材料,其性能有所提升,当PEBAX含量为5 %（质量分数,下同）、发泡剂含量为1 %时,性能最优;该聚酰胺弹性体基发泡材料不仅性能更优,同时还兼具了成本低的优势,具有替代传统EVA发泡鞋材的前景。     

基于改性PET的极限PV值测试及摩擦学性能比较研究

采用挤出造粒与注射成型法制备了改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）耐磨复合材料圆环样品和圆盘样品,首先,在干摩擦条件下,分别采用MPV-3卧式磨损试验机和MWW-1A立式销?盘磨损试验机测试了其极限负荷,探讨了它们极限压力?速度（PV）值和摩擦学性能的差异。结果表明,当两种样品达到极限负荷时,卧式试验法所测得的极限压强小于立式试验法的极限压强,它们的最小值分别为0.37 MPa和2.10 MPa;随着转速的增大,前者的极限压强下降的程度相对较大;前者的极限PV 值小于后者的极限 PV 值,且前者的极限PV 值的波动性相对较小;前者的磨损机理表现为黏着磨损,而后者表现为大量的磨屑向外溢出;前者的摩擦因数大于后者的摩擦因数,最大值分别为 0.305 和 0.28;但是前者的磨损量相对后者较小,最小值分别为2 mg和3 mg。基于改性PET的MPV-3 卧式磨损试验系统和MWW?1A立式磨损试验系统所测得的实验结果有一定差异,但是两者所检测到的摩擦因数趋势相同,在一定的条件下,立式销盘试验可以代替卧式磨损试验而为简单迅捷地选择滑动轴承材料提供了依据。     

显微⁃傅里叶变换红外光谱鉴别分析微塑料

利用显微?傅里叶变换红外光谱技术分析鉴别了不同粒径及不同种类的微塑料（粒径小于5 mm的塑料、纤维或橡胶碎片）,系统阐述了反射、透射、衰减全反射3种测量模式及其微区成像技术在微塑料鉴别分析中的优缺点。基于显微?傅里叶变换红外光谱衰减全反射技术,分析了北京景观水样中的微塑料,结果表明该方法简单、准确、可靠。     

锥形量热法研究木质素基膨胀型阻燃剂对环氧树脂阻燃抑烟效果

以来自自然界储量第二的木质素作为膨胀型阻燃剂的基体,通过接枝氮、磷元素成功合成碳源、酸源、气源三位一体的木质素基膨胀型阻燃剂（Lig-T）,实现了良好的阻燃性能。将Lig?T按照不同含量添加到环氧树脂（EP）中制备EP/Lig-T复合材料,以锥形量热测试考察复合材料的热稳定性能和阻燃性能,并重点考察复合材料在接近真实火灾事故时的热释放和烟释放规律。结果表明,当Lig-T含量为20 %（质量分数,下同）时,复合材料的热释放速率峰值为1 374 kW/m²、热释放总量为41.63 MJ/m²、烟释放总量为1 634 m²/m²,与EP参比试样的数值相比,均呈现下降的趋势,燃烧结束的残炭率从4.26 %增至10.01 %。基于气相和凝聚相的协效阻燃机理,木质素作为膨胀型阻燃剂的碳源使得复合材料在高温条件下具备更好的成炭效果,在燃烧过程中形成稳定且致密的炭层结构,在实现高效阻燃的同时减少有毒烟气的释放,降低火灾的危害。     

新型微发泡气体注射器注气过程可视化研究

气体注射器是微发泡注塑过程中一个重要装置,本文研究了新型气体注射器的注气过程,通过高速摄像和计算机数据采集系统采集的压力曲线分析注气过程,发现气体从气体注射器进入可视化装置时呈分散状态,有利于在微发泡过程中气体与熔体的分散混合。通过压力数据计算注气流量并配合高速摄像图像分析发现,注气压差和初始水压对注气流量影响很大。通过研究注气过程和注气量,发现新型微发泡气体注射器注气过程稳定可控,可用于微发泡注塑实验。     

微纳层叠共挤PP/PA6/CNTs原位微纤复合膜的制备及性能研究

采用双转子连续混炼挤出机与微纳层叠共挤出成型设备制备了聚丙烯/聚酰胺6/碳纳米管（PP/PA6/CNTs）复合材料和原位微纤复合膜,通过扫描电子显微镜（SEM）、流变仪、差示扫描量热仪（DSC）、万能拉伸试验机及电阻测试仪对其微观结构、流变性能、结晶性能、力学性能和导电性能进行了表征。结果表明,与共混相比,微纳层叠共挤出法使得分散相PA6/CNTs形成了微纤,微纤的形成不仅提升了复合膜的动态流变性能,并且增加了基体PP相的结晶度,提高了PA6相的结晶温度,提升了复合膜的结晶性能;当CNTs含量为0.5 %（质量分数,下同）时,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为42.17 MPa和857.82 %,体积电阻率（R）下降到10⁴ Ω·cm,综合力学性能和导电性能达到最佳。