橡塑密封技术发展现状与趋势

阐述了近年来我国橡塑密封行业的发展情况及在各行业的应用,综述了橡塑密封结构设计、橡塑密封材料、检验检测和制造工艺的发展现状,分析了国内橡塑密封行业和技术与国外发达国家先进密封技术发展存在的差距和不足,提出了橡塑密封技术的发展方向,并就未来我国橡塑密封行业的发展提出了建议。     

基于平面复合降阻材料的杆塔基础接地降阻研究

杆塔基础自然接地作为输电线路重要的接地装置,能减少外延接地及降阻施工成本。针对特高压输电线路杆塔基础接地提出基于平面复合降阻材料的塔基外敷接地降阻策略,首先,采用CDEGS仿真计算软件建立特高压杆塔单根浇注桩接地计算模型,分析均匀土壤、多层土壤、混合土壤三种条件下的外敷接地降阻效果;然后,通过单个塔基外敷计算模型分析外敷材料不同敷设方式的降阻效率;最后,计算完整杆塔基础外敷接地降阻效率和散流分布特征,并与水平人工外延接地降阻方式进行对比。结果表明,外敷接地降阻效率与土壤条件、敷设位置等因素有关,在高土壤电阻率条件下,塔基外敷接地降阻效率超过22%,与水平人工外延接地相比,塔基外敷接地降阻的散流比超过96%,接地材料利用率高,可减少征地和二次接地施工成本。     

非相变固体蓄热材料的蓄放热特性

搭建了低谷电蓄能蒸汽发生换热测试系统，采用数据记录仪、Hot Disk热常数分析仪等仪器检测了刚玉球等非相变固体蓄热材料的热物性。通过实验与模拟相结合的方式，研究了粉煤灰、氧化镁、刚玉砂、刚玉球等材料的蓄放热特性。分析了蓄热材料种类和粒径大小对蓄放热特性的影响，得到了不同材料的蓄热密度和综合换热系数等关键参数。结合FLUENT非稳态模拟方法，模拟了蓄热体在不同材料粒径下的蓄热和放热温度场变化规律。结果表明：刚玉球能够提供充足连续的热量，可以作为一种性能良好的蓄热材料进行应用；随着刚玉砂粒径的增大，其蓄热密度和综合换热系数会增大，有效放热时间也会延长。     

中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展

中间相炭微球(MCMB)具有良好锂离子扩散性、导电性和机械稳定性等优势,是目前应用广泛、综合性能优异的锂离子电池负极材料,但较低理论比容量是制约其发展的关键因素。为了获得性能优良的MCMB基锂离子电池负极材料,改性修饰和复合材料已然成为目前研发重点。笔者论述了碳结构、表界面和复合材料等微观结构设计对MCMB负极材料电化学性能的影响。从碳堆积结构类型、有序性、层间距以及球体粒径大小等方面,论述了碳结构微观设计对MCMB电化学性能的影响。发现具有乱层结构的MCMB在充放电过程中内部产生应力较小,且碳结构较稳定,具有优异循环稳定性;内部具有大量微孔或碳层间距较大的MCMB,在充放电过程中可提高锂离子在电极中的迁移速率,并提供更多的储锂空间,一般具有优良的充放电比容量和倍率性能;小粒径MCMB具有较短的锂离子迁移路径和随之增加的比表面积,通常具有较好倍率性能,伴随着可逆比容量和充放电效率的衰减。从表界面碳层改性、包覆和掺杂改性等方面,论述了表界面改性对MCMB电化学性能的影响。表面碳层修饰可增加MCMB与电解液的相容性及其比表面积,提高了与电解液的接触面积及贮锂容量,改善了锂离子电池负极材料的电化学性能;另外,MCMB表面包覆一层无定型碳,可避免其表面与电解液直接接触,减少电化学副反应的产生,提升其可逆比容量。从碳活性物质复合材料、非碳活性物质复合材料等方面,论述了复合材料微观结构设计对MCMB电化学性能的影响。碳活性物质可降低MCMB内部碳层结构的有序性,减少锂离子嵌入过程中的内部应力,提升MCMB循环稳定性。非碳活性物质诱导MCMB生成更加有序的碳层结构,提高MCMB的比表面积,从而改善MCMB表面与电解液分子的接触能力及其嵌锂性能,有利于提升MCMB负极材料可逆比容量、循环性能和倍率性能。MCMB具有高碳层间距和多缺陷位点等结构特征,有利于钠离子自由脱嵌,应用于钠离子电池时具有良好的可逆比容量、循环稳定性和倍率性能。MCMB的不规则定向层状结构经活化等处理具有较高比表面积,可应用于超级电容器电极材料。最后提出在高性能锂离子电池电极材料快速发展的需求下,从微观结构角度设计MCMB纳米复合材料将是MCMB负极材料的研究重点。     

氧化铈-二氧化硅介孔材料制备及对铜离子的吸附性能

采用共沉淀法和沉淀浸渍法制备了纳米氧化铈-二氧化硅（CeO₂-SiO₂）介孔材料吸附剂,主要考察了其对水中铜离子（Cu²⁺）的吸附行为。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和氮吸附（BET）等手段对合成的介孔材料进行了性能表征,并通过静态吸附实验分析了溶液pH、溶液初始金属离子质量浓度、吸附剂用量、吸附时间等条件对介孔材料吸附Cu²⁺性能的影响。结果表明：共沉淀法制备的纳米CeO₂-SiO₂介孔材料对Cu²⁺的去除效果较沉淀浸渍法要好;当溶液pH=7.0时CeO₂-SiO₂介孔材料对Cu²⁺的吸附效果最好,20 min时基本达到吸附平衡;溶液初始Cu²⁺浓度增大Cu²⁺去除率降低,Cu²⁺累计吸附量增大;随着吸附剂用量增加Cu²⁺去除率增大,当CeO₂-SiO₂吸附剂用量为0.15 g/L时对Cu²⁺的去除率趋于稳定;CeO₂-SiO₂吸附剂对不同金属离子吸附性能由大到小的顺序为Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺,该吸附过程均符合准二级动力学模型。     

Pore structure of reactively synthesized nanolaminate Ti3SiC2 alloyed with Al

Ti₃SiC₂ has the unique properties integrating the advantages of metals and ceramics, and good open pore structure when alloyed with Al. In this work, porous Ti₃SiC₂ compounds with different Al/Si atom ratios were prepared through the reactive synthesis of elemental powders at 1300 °C. The results indicate that the phase compositions are determined by Al element mole number, and that the pore structure can be controlled through varying Ti particle size. The MAX phase transits from Ti₃SiC₂ with Al element mole number no more than 0.6 to Ti₃AlC₂ with Al element mole number in the range of 0.8–1.2. When Al element mole number is 0.6, the porous compound has a single MAX phase of Ti₃SiC₂ with uniform microporous structure and high bending strength. Porous Ti₃SiC₂ alloyed with 0.6Al has a slow linear increase rate of 0.0083%/μm in open porosity with increasing Ti particle size, and a strict linear relationship between the maximum aperture and Ti particle size with the increase rate of 0.0342 μm/μm. The pore structure formed by the phase transition mechanism for porous MAX phase has the smallest tortuosity factor compared with that formed by the clearance mechanism and the Kirkendall effect.     

Ni(OH)2与不同碳质材料复合制备超级电容器电极材料研究进展

超级电容器具有功率密度大、寿命长、生产成本低等优点,被认为是最有发展前途的储能系统之一。然而,超级电容器的低能量密度阻碍了其实际应用。由于存储的能量与CV2成正比,可以通过增加材料的电容"C"或操作电压窗口"V"或两者同时增加来提高超级电容器的能量密度。然而具有宽电位窗口的有机电解质离子往往电导率差,成本高,容易引起环境问题。因此为改善能量密度,应采用高比电容的电极材料,故而设计出具有高比电容的适合电极材料就成为研究热点。Ni(OH)2作为超级电容器电极材料,具有理论容量大、成本低、天然丰富、易于合成等优点,近年来备受关注。但由于Ni(OH)2导电率低、比表面积小,其容量劣化严重。碳质材料作为双电层超级电容器的电极材料,其能量存储机制取决于电极表面的电解质离子吸附和解离,具有导电率好、原料丰富、成本较低、电化学稳定性高等优点而应用广泛。因此,有必要将高导电碳质材料引入Ni(OH)2组成复合材料以提高电容性能。笔者综述了Ni(OH)2基材料的合成方法,特别是与碳质材料复合来提高Ni(OH)2基材料的循环稳定性和倍率性能方面的研究新进展。     

可逆感温变色聚丙烯专用料的制备及性能

通过两步法制备可逆感温变色聚丙烯（PP）专用料，首先将乙烯-辛烯共聚物（POE）与可逆感温变色粉于微型双螺杆挤出机中挤出造粒制备色母料，然后将PP与色母料熔融共混挤出制备可逆感温变色PP专用料。探讨了色母料含量对PP专用料感温变色性能、力学性能、热学性能及微观形貌的影响。结果表明，利用POE与PP良好的相容性，实现了可逆感温变色粉在PP基体中均匀的分散，可逆感温变色PP专用料表现出优异的可逆感温变色性能和冲击性能。     

Control of the particle microstructure during the synthesis of bulk-polymerized transparent methacrylate-acrylonitrile-butadiene-styrene resin

A series of methacrylate-acrylonitrile-butadiene-styrene (MABS) resins was prepared using bulk polymerization. The polarity of the continuous phase and the compatibility of two phases were changed by adjusting the methyl methacrylate (MMA) content, choosing values that were close to styrene-butadiene rubber solubility value. The possibility of controlling the microstructure of the MABS resin by changing the polarity of the components and the compatibility of two phases was assessed. The dynamic mechanical analysis shows that the compatibility of two phases varies with the MMA content. The morphological analysis shows that increasing MMA contents results in a gradual decrease in the sub-inclusion structure with a network skeleton of rubber particles, and that all the particles become solid rubber when the MMA content reaches 75%. The sub-inclusion structure reappears but does not have a network skeleton when the MMA content is 90%. The impact strength and morphological analysis indicate that the solid rubber particles and the sub-inclusion structure with a network skeleton provide excellent toughness, while the sub-inclusion structure without a network skeleton does not. In contrast, the transmittance of the ABS resin first increased and then decreased with increasing MMA content.     

高压料床挤压对钢渣易磨性改善的应用研究

在分析了大量钢渣原料的化学成分、矿物组成和粉磨邦德功指数基础上，依据辊压机高压料床挤压粉碎原理，本文采用辊压机对钢渣进行预挤压试验，并参照相对易磨性试验方法，对比了挤压前后钢渣粉磨特性的变化，试验结果表明辊压机高压料床的挤压粉碎作用大大改善了钢渣的易磨性，有效的降低了钢渣的粉磨电耗。