阻隔防爆材料对燃爆性能及抑制机理研究进展

为总结阻隔防爆材料对燃爆性能研究并揭示其抑爆机理,促进其在化工领域得到广泛应用。本文简述阻隔防爆材料发展及抑爆性能研究,得出阻隔防爆材料抑爆机理由早期单一物理作用或化学作用,发展到两者相耦合的抑制机理。指出当下应加快爆炸分析理论与软件模拟技术结合,发展分析爆炸瞬态过程及关键自由基等检测新技术,揭示广义阻隔防爆的抑爆机理,为开发低成本、高抑爆的新型阻隔防爆材料研究及关键抑爆技术发展提供参考价值,有效促进化工安全发展,降低燃爆危害和损失。     

尼龙12/聚乙烯醇阻隔材料性能研究

按照不同质量比将尼龙12和不同分子量PVA共混得到PA12/PVA阻氧薄膜。当PA12/PVA阻氧薄膜中PVA~(BF05),PVA~(BF08),PVA~(BF14)含量分别达到37.5,33.3和23.1wt%时,其氧气阻隔速率和自由体积(V_f)分别达到一个最小值;随着PVA聚合度降低,PA12/PVA薄膜的氧气渗透速率和Vf值进一步降低,最佳阻氧性能PA12_(62.5)PVA~(BF05)_(37.5)样品的氧气渗透速率和V_f数值分别为77 cm~3/m~2.day.atm和1.82×10~(-3) nm~3。     

油箱油罐用聚氨酯阻隔抑爆材料与柴油相容性研究

采用-35号军用柴油和聚氨酯阻隔抑爆材料在不同试验条件下模拟存储试验及模拟行车试验,考察试验前后油品与材料相关性能的变化情况。结果表明,经过模拟存储及行车试验后,柴油的实际胶质均明显上升,分别达到了平行储存油样的6.4倍与2.3倍,而固体颗粒污染物则出现了下降,分别为平行储存油样的58.8%和65%;与柴油共存后,聚氨酯阻隔抑爆材料的压缩永久形变量、25%形变下压缩强度、拉伸强度以及极限伸长率出现不同程度的下降。     

聚脲涂层防爆罐抗爆性能研究

运用 ANSYS/LS-DYNA有限元软件对无涂层防爆罐、涂覆黏弹性阻尼涂层（ Q413m）的防爆罐及涂覆聚脲涂层（ MS-1）的防爆罐进行了小当量三硝基甲苯（ TNT）下的爆炸数值模拟,分析了 Q413m及 MS-1涂层对罐体变形的防护效果及能量的影响,并探讨了上述涂层的耗能机理。结果表明：相较于无涂层防爆罐,涂覆 Q413m防爆罐及涂覆 MS-1防爆罐的最大径向位移较小,破坏程度较低,涂覆 Q413m防爆罐和涂覆 MS-1防爆罐的内能及动能均有所降低。此外,无涂层防爆罐、涂覆 Q413m防爆罐及涂覆 MS-1防爆罐的动能转化率分别为 92. 1%、90. 3%、89. 6%,涂层通过吸收和耗散能量提高结构的抗爆能力。     

“活性微层”模头提高食品包装材料的阻隔性能

EDI推出的这项新技术称为“活性微层”模头技术。它结合活性包装与微层挤出概念,生产出的薄膜和片材,不仅对阻隔性聚合物材料也施以层倍增工序,而且对吸氧剂或除湿剂等活性材料也施以层倍增工序。EDI此前的研究表明,通过将阻隔层分开后重组为多个阻隔微层,可以显著延长高温杀菌包装和热灌包装、立式高温杀菌包装和真空贴体包装的保质期。     

对美军标MIL-PRF-22191F可热封柔性透明阻隔材料规范的分析研究

分析研究了美军标准MIL-PRF-221191F《可热封柔性透明阻隔材料》的结构、性能指标、加工要求、检验验收等内容,并与国家相关标准对比分析之后,提出了该标准的应用建议。     

聚乙烯醇 /改性氧化石墨烯阻隔涂层的制备及性能研究

为研制高阻隔性能的聚乙烯醇涂层,选用氨基磺酸盐化合物对氧化石墨烯（GO）进行化学改性制备改性氧化石墨烯（SGO）,与聚乙烯醇（PVA）溶液共混制备了聚乙烯醇 /改性氧化石墨烯纳米复合膜及纳米复合涂层（PET基材）。探究了 SGO的结构变化及对复合膜力学性能的影响,以及不同含量的 SGO（20%~80%）对 PVA/SGO复合涂层阻水阻氧性能的影响。结果表明：氨基磺酸盐化合物成功改性并插入 GO层间; SGO的加入增强了复合膜的拉伸强度;复合涂层具有良好的有序排列结构,这种结构降低了 PET的水蒸气透过率和氧气透过量,当 SGO含量为 80%时, PET的水蒸气透过率和氧气透过量都达到最低,为 6. 99 g/（m²·d）和 0. 33 cm³（/ m²·24 h·0. 1 MPa）,同时在高湿度下复合涂层也保持较低的氧气透过量。     

稀土化学灌浆材料结构与性能的研究

从电镜照片， Ｘ光衍射图谱和 ＤＳＣ图谱上表明了稀土化学灌浆材料有聚合物的结晶 和二次固化峰的存在。本文从结构上阐明了该浆材早期强度增高的原因。     

原位生成丙烯酸锂改性丁腈橡胶抗静电性能的研究

用丁腈橡胶(NBR)作基体,分别研究了在NBR中原位生成丙烯酸锂(LiAA)及在NBR/LiAA中添加氯化镧(LaCl3)后,硫化胶体系电学性能的变化.结果表明,在NBR中原位生成LiAA,可降低NBR的体积电阻率,使其由绝缘材料转变为抗静电材料;进一步在NBR/LiAA中添加LaCl3,体系体积电阻率继续降低,在LaCl3用量为20份左右时,体系体积电阻率有一最低值并趋于稳定.     

二次碱性电池负极材料Co-B合金制备和性能研究

以EDTA二钠和PVP分别为络合剂和分散剂,应用碱性硼氢化钠溶液还原氯化钴溶液制备了非晶态Co-B合金。合金样品的形貌、组成、比表而积、结构和电化学性能分别由SEM、EDS、BET、X-射线衍射和循环伏安、恒电流充放电方法进行表征。结果表明,EDTA二钠能明显提高合金产品中B含量,而PVP则能有效阻止还原过程中Co-B合金颗粒团聚,增大其比表面积。在600mA／g高电流密度下,分别添加PVP、EDTA二钠和EDTA二钠＋PVP制备的三种合金电极容量依次为216.8mAh／g、260.9mAh/g和288mAh／g,甚至在高达1200mA／g电流密度下,添加EDTA二钠＋PVP制备出的Co-B合金电极仍然保持有234.1mAh/g的可逆放电容量。高B含量和大比表面积有利于提高Co-B合金的电化学容量和高倍率性能。     

聚磷酸铵抑制PMMA粉尘爆炸特性研究

为研究聚磷酸铵(APP)对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉尘爆炸的抑制特性,从最大爆炸压力P_ex、最大爆炸压力上升速率(dP/dt)_ex、最小点火能量(MIE)和最小点火温度(MIT)等多方面分析了APP对PMMA粉尘爆炸特性的影响。结果表明,APP可有效降低PMMA粉尘最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率,并延迟最大爆炸压力峰值到达时间;对于不同浓度PMMA粉尘的MIE,APP均有显著的抑制效果,且存在临界抑制浓度配比1∶1,在该浓度配比条件下PMMA粉尘很难通过静电点火;对于不同浓度PMMA粉尘的MIT,APP同样均具有一定抑制作用,且相同浓度配比条件下,抑制作用随PMMA浓度的增大而增大。此外,结合APP和PMMA热特性及红外光谱分析结果,分析了APP抑制PMMA粉尘爆炸机理。     

Synthesis of Ti-Al-based materials by thermal explosion

Ti-Al-based materials reinforced with TiC and TiB₂ particles were prepared by thermal explosion in compacted (Ti + 0.3B₄C) + xAl and (Ti + 3Al) + yB₄C blends. The structure/properties of synthesized materials were characterized by XRD, SEM, and mechanical testing. An increase in x was found to affect the microstructure of products (lower grain size) and to have no influence on reaction temperature. An increase in y was found to decrease reaction temperature and to change the structure/composition of products toward better viscoelastic behavior.     

硫酸盐对水泥胶结材侵蚀性能的实验研究

硅酸盐水泥中铝酸三钙含量检测混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的经验方法,在现代建筑工程中的适用性不大。现代混凝土可能由集料和硅酸盐水泥以及一种或几种不同形态的火山灰质材料,加上各种化学添加剂及其他外加剂组成,以满足结构、施工、耐久性和经济性要求。混凝土中现代胶结材体系的复杂程度还可能会增加。例如,加拿大标准协会已核准允许使用三组分水泥,目前正建议在可用的胶结材体系中增加四组分水泥。面对可被掺进特定胶结材系统的众多各组分材料,维持任何形式的强制性标准是不现实的。但是我们现在还不能摈弃强制性标准,直到我们确认建立适…     

含草酸钾的超细水雾抑制甲烷爆炸的特性

为研究含草酸钾的超细水雾对抑制甲烷爆炸有效性的影响,采用自制的半封闭管道进行抑爆实验,研究了草酸钾浓度的变化对超细水雾粒径的影响以及对甲烷抑爆性能的影响,分析了不同浓度草酸钾条件下火焰传播速度、爆炸超压、平均升压速率以及爆炸威力指数参数变化。实验结果表明：添加草酸钾对超细水雾的粒径特性影响较小;对于体积分数为9.5%的甲烷,在相同的通雾时间下,当草酸钾浓度为2%时,抑爆性能最显著,火焰传播速度、最大爆炸超压、平均升压速率以及爆炸威力指数较纯甲烷自由爆炸时分别下降了57.1%、66.3%、77.9%、91.5%;较纯水超细水雾分别下降了43.1%、61.3%、75.3%、90.5%;草酸钾的热解温度较低能够增强超细水雾的物理惰化作用并阻断化学链式反应从而有效抑制甲烷爆炸。     

夹心型生物碳电极材料的制备及超级电容器性能

选择板栗壳为碳源（CC）,碳化后用KOH活化,制得CC700-OH。对其形貌和性能进行了SEM、TEM、XRD以及BET等表征与测试,发现CC700-OH具有孔/片穿插的夹心结构,在1 A/g时比电容为540 F/g,循环6000圈后比电容仍可保持初始值的98%。在二电极体系中,组装CC700-OH//CC700-OH对称电容器,该对称电容器在1 A/g的比电容为106 F g-1,电势窗口宽0~1.6 V,首次库伦效益为0.52。功率密度为800 mW/g时,能量密度为37.3 mW•h/g,当功率密度增加至12000 mW/g时,能量密度仍可为23 mW•h/g。以上研究结果表明用板栗壳作为碳源制备对称性超级电容器电极材料是可行的。     

Preparation and study of fireproof materials with high-waterproof performance

A new high waterproof and flame-retardant material was developed by using polylactic acid as a binder. Fireproof composite materials have excellent physical, mechanical, and flame-retardant properties. The water resistance property of fireproof composites increases as the polylactic acid doping ratio increases. Also, the mechanical performance test showed that the flexural strength of the composite materials reached 14.75 MPa a polylactic acid amount of 25 wt%. More so, the surface of the inorganic materials (magnesium hydroxide and aluminum hydroxide), were uniformly covered by the polylactic acid providing good interfacial compatibility between the inorganic materials and polylactic acid. The results of scanning electron microscopy showed that the fracture cross-section of the composites was smooth and dense. Thermogravimetric analysis and fire resistance testing further confirmed that the fireproof materials have good thermal stability. The as-prepared composite materials with improved physical and mechanical properties could be utilized to partitions in public buildings, non-load bearing walls, and a sandwich for fire doors.     

Hydrodynamic effect of an electrical explosion on the ignition of condensed materials

The ignition of condensed materials by an electrical explosion is studied numerically. The effect of the wave process in the sample on its ignition characteristics is analyzed. Calculated values of the ignition time are given for various sample layouts, sample dimensions, and parameters of the initiating pulse. The effect of the hydrodynamic process caused by an electrical explosion in a condensed reactive material on the ignition period is studied. __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 43, No. 1, pp. 15–22, January–February, 2007.     

多种碳材料与碳酸钠复合后脱硫性能对比

碳材料本身对于H₂S的净化效果有限,通过将活性催化剂负载到活性炭上可以弥补碳材料脱除H₂S气体能力的不足。本文选用三种具有典型孔隙结构的碳材料：微孔活性碳纤维、中孔活性炭以及孔隙更大的单壁碳纳米管,等体积浸渍不同浓度的碳酸钠溶液制作负载活性材料的脱硫剂,应用固定床反应实验评价不同负载量下制得脱硫剂的脱硫性能,并对材料进行表征测试。经过对比,具有发达微孔结构的活性碳纤维材料整体上具有最佳的脱硫性能,且活性物质的负载量并不是越大越好。实验条件下,在出口逐渐检测到SO₂以及H₂S两种气体,其中SO₂气体出现较早。测定各类碳材料负载以及脱硫前后的表面pH,发现负载Na₂CO₃后材料表面pH得到大幅度提升,而脱硫后的材料表面pH均有不同程度的下降。     

BC粉体抑爆剂改性及抑制甲烷/空气混合物爆炸

采用不同工艺和配方,对BC干粉进行细化和表面改性,制备了3种规格的碳酸氢钠抑爆粉体,应用扫描电镜及激光粒度测试仪表征其表面特性及粒径分布,结果表明:采用MM4及MT3工艺所制备的抑爆粉体,粒径得到大幅度降低,比表面积显著增大,表面特性得到改善。自主设计了主动式抑爆器并进行了参数优化,膜片开启压力为8 MPa,抑爆器在敞开空间冷态喷射实验表明:从药柱点火到抑爆剂完全喷射的时间为12 ms,抑爆粉体射流最大喷射速度可达5～15 m·s^-1。在容积为200 L的爆炸实验装置中,以化学当量比的甲烷-空气混合物爆炸为抑制对象,开展了细化改性抑爆粉体主动式抑爆的实验研究,研究表明:粉体抑爆效果不仅与平均粒径有关,同时粒径分布的影响也较为重要;粒径呈正态分布、表面形状不规则的粉体更有利于与爆炸火焰相互作用,抑爆效能得以提升,较常规BC粉体相比,抑爆粉体粒径细化到10 mm数量级时,抑爆性能提高8～10倍。     

一种高性能绿色发泡材料的研究

考察了工业水解蛋白质量分数、温度以及不同添加物(玉米淀粉、十二烷基硫酸钠、硫酸锌)对于蛋白溶液发泡性能和泡沫稳定性的影响。采用混料均匀设计实验法探究发泡材料的组成。结果表明,当工业水解蛋白为15.5%,玉米淀粉为10.0%,十二烷基硫酸钠为3.2%,硫酸锌为2.0%,水为69.3%时,发泡溶液的发泡能力和泡沫的稳定性最好,发泡倍数16.7倍,泡沫半衰期在6 h以上。