沥青纤维的预氧化研究(Ⅰ)——纤维结构的变化

为了对国产各向同性石油沥青纤维的氧化性能进行分析,给今后深入系统地研究其氧化规律打下基础,本文用自制的氧化炉将软化点在220～243℃范围内的四种沥青纤维于空气中进行了预氧化处理,对原丝及预氧化丝进行了增重分析、元素分析、红外分析和在氯仿中的不溶性分析。结果表明:在选定的氧化条件下,沥青纤维的分子之间产生了交联结构,预氧化丝的耐热性和不溶解性都得到了明显的改善。这说明国产通用级石油沥青具有制造碳纤维所需的氧化性能。     

沥青纤维的预氧化研究（Ⅱ）：对氧化规律的探索

在沥青碳纤维的研究过程中，为选择易于工业化的预氧化工艺条件，用ＴＧ分析方法和改变氧化炉中升温程度的方法对３种不同软化点（２３３～２４３℃）各向同性石油涸青原丝的预氧化工艺条件进行了探索，确立了在较高温度下进行氧化处理以缩短预氧化时间的方法。（在静态的空气气氛中，氧化时间可缩短为４．７ｈ）。元素分析和氯仿不溶物测定证明，所得预氧丝达到了应有的氧化程度。从高软化点沥青分子结构的特点和前人红外测试结果分     

催化氧化改性石油沥青的组成与性能研究

研究了Ａｌ２Ｏ３作催化剂的氧化石油沥青的组成和性能，并系统地与Ｈ３ＰＯ４作催化剂的氧化石油沥青进行了比较，同时从反应过程和红外光谱上对两者的氧化机理进行了详细的探讨。     

聚丙烯腈基碳纤维制备过程中预氧化过程的研究进展

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维作为一种高性能结构材料,以其优异的性能被广泛用于航空航天、汽车船舶、体育装备、风力发电等领域.预氧化是碳纤维制备过程中最为关键的一步.一方面是由于耗时长,能耗高;另一方面是由于预氧化预处理的恰当与否对最终碳纤维的结构和性能有重要的影响.本文综述了前人在聚丙烯腈原丝预氧化过程中的研究成果.主要介绍了聚丙烯腈纤维在预氧化过程中发生的物理变化,包括纤维颜色、长度、密度以及力学性能变化,也介绍了在预氧化过程中所发生的化学反应,例如环化反应、脱氢反应、氧化反应等.另外介绍了时间、温度、牵伸等预氧化工艺条件对所得预氧丝性能的影响.最后介绍了聚丙烯腈原丝经预氧化处理后的组织结构变化规律.通过综述前人的研究成果试图找出制备结构和性能均一预氧丝的预氧化处理工艺及相应的热氧稳定化机理,为获得高性能碳纤维奠定基础.     

丝胶蛋白处理氧化亚麻纤维结构和性能研究

采用高碘酸钠对亚麻纤维进行选择性氧化,再利用丝胶蛋白溶液对亚麻纤维进行改性处理,研究了氧化亚麻纤维经丝胶蛋白溶液处理后的结构和性能．结果表明,氧化亚麻纤维经丝胶蛋白处理后表面变平整,丝胶蛋白和氧化亚麻纤维之间形成了共价结合,氧化亚麻纤维经丝胶蛋白处理后结晶度和力学性能无明显变化．     

聚丙烯腈基预氧化织物的制备及性能研究

为了研究预氧化工艺对预氧化织物的力学性能以及对活性炭纤维收率的影响,采用聚丙烯腈斜纹织物制备活性炭纤维布,通过XRD分析预氧化织物结构的变化并测定其环化度.通过正交实验对预氧化织物的性能进行分析,实验结果表明：预氧化温度对预氧化织物的力学性能及环化度起主导作用,其次是预氧化时间和织物的收缩率;同时,得出制备预氧化织物的最佳工艺：预氧化温度250℃,预氧化时间30 min,织物的收缩率为15%.     

针刺参数对PAN预氧化纤维损伤和缠结程度的影响

PAN预氧化纤维具有优良的耐高温性能,可用来制备高温滤料。采用常规实验测试和霍夫变换法分析了针刺频率、针刺深度和针刺道数对PAN预氧化纤维针刺非织造材料中纤维损伤和纤维缠结的影响,并分析了使用霍夫变化法获得的纤维直线段长度在表征纤维缠结程度受针刺深度影响时的局限性。     

沥青在石油钻井中的研究与应用

文章主要介绍沥青在石油钻井中研究与应用。介绍天然沥青或石油沥青经过室内改性研究，形成新的沥青产品：胶体沥青或干粉沥青（氧化沥青、磺化沥青、乳化沥青、阳离子沥青），把原本不亲水的沥青产品变为具有适度的亲水亲油性，以实现这些产品能够有效地应用于石油钻井中，以改善泥饼质量，封堵地层孔隙和裂缝，降低钻井液的滤失量，提高液相粘度，有效保护油气层，调节钻井液性能。通过现场的广泛应用表明，该类产品具有很好的润滑、防塌效果，是石油钻井中钻井液必不可少的处理剂之一。     

改性PAN基纳米纤维膜的防水透气性能研究

用超声分散法对二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒进行分散处理,加入聚丙烯腈(PAN)进行PAN的溶解,经气流纺丝工艺制备SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜,并在空气中低温煅烧进行预氧化处理,用该方法制得的纤维膜具有良好的透气性。使用扫描电子显微镜对纤维膜表面进行观察,研究了不同SiO_2掺杂量的纤维膜表面形貌与防水透气性能的变化。结果显示,SiO_2的加入和预氧化大大提高了材料表面的粗糙度,减少了纤维膜内的微孔孔径,提高了PAN纳米纤维膜的拉伸强度,从而使预氧化SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜具有良好的防水透气性。     

基于WebGIS的焦作市旅游信息系统的构建

介绍了利用动态剪切流变仪(DSR)对添加聚合物纤维后的沥青胶浆进行试验分析的过程和成果,这些成果证实了聚合物纤维对沥青胶浆的影响作用.在实验室获得不同的纤维用量对沥青胶浆软化点影响结果的基础上,应用传统经验公式法对添加纤维后的沥青的其他几大指标进行了综合分析,最后定量地分析了添加聚合物纤维对沥青胶浆的性能改变.     

改性乳化沥青的温度性能研究

为改善乳化沥青的感温性，以两种聚合物改性剂和两种国产沥青为对象，利用试验结果和乳化沥青及混合料的有关理论，对改性乳化沥青的性能进行分析。试验和分析结果表明，改性乳化沥青的感温性能得到了明显改善。     

对添加纤维后沥青胶浆性能改善的研究和分析

介绍了利用动态剪切流变仪(DSR)对添加聚合物纤维后的沥青胶浆进行试验分析的过程和成果,这些成果证实了聚合物纤维对沥青胶浆的影响作用.在实验室获得不同的纤维用量对沥青胶浆软化点影响结果的基础上,应用传统经验公式法对添加纤维后的沥青的其他几大指标进行了综合分析,最后定量地分析了添加聚合物纤维对沥青胶浆的性能改变.     

高强度聚丙烯腈预氧化纤维的制备及性能研究

采用KMnO4对聚丙烯腈原丝进行改性并高温延伸,借助声速取向仪、傅里叶红外光谱（FTIR）、差示扫描 量热分析（DSC）及拉力试验机等分析方法,对比研究了聚丙烯腈纤维、改性聚丙烯腈纤维及预氧化纤维的结构 性能的变化。结果表明：聚丙烯腈纤维进行预氧化时,聚丙烯腈纤维发生环化反应形成一种比较稳定的结构;高 锰酸钾改性可以使纤维的环化反应温度提前,终止温度延后,有效缓解反应集中放热。高强度聚丙烯腈预氧化纤 维的最佳制备工艺为：KMnO4浓度为4 wt%,改性时间为3 min,延伸倍率为10。     

对添加纤维后沥青胶浆性能改善的研究和分析

介绍了利用动态剪切流变仪(DSR)对添加聚合物纤维后的沥青胶浆进行试验分析的过程和成果,这些成果证实了聚合物纤维对沥青胶浆的影响作用.在实验室获得不同的纤维用量对沥青胶浆软化点影响结果的基础上,应用传统经验公式法对添加纤维后的沥青的其他几大指标进行了综合分析,最后定量地分析了添加聚合物纤维对沥青胶浆的性能改变.     

海泡石/玄武岩纤维复合沥青混合料性能研究

从海泡石纤维和改性玄武岩纤维的微观结构特性出发，进行海泡石／玄武岩复合纤维增强沥青复合材料的制备．通过路用性能试验，研究了海泡石纤维和改性玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响以及结合机理．结果表明，添加适当量海泡石和改性玄武岩纤维可以制备性能优良的纤维复合沥青混合料．海泡石纤维对沥青表现极强吸持能力，有效调节沥青质与胶浆的含量．改性玄武岩纤维在沥青中主要起加固和改善混合料的作用．两种纤维的添加，使沥青混合料的高温变形性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等显著提高。     

沙特混合减压渣油氧化试制沥青

为了研究由沙特混合原油生产沥青的可行性,将沙特轻、重质原油按１ ：１ 混合后在实验室实沸点蒸馏装置蒸馏,分别得到大于５１０ ,５２０ 和５３０ ℃的混合减压渣油。在３ Ｌ·ｋｇ － １·ｍｉｎ － １ 空气通入量,２６０ 和２８０ ℃下对所得渣油在实验室釜式氧化装置进行了０ ．５ ～１１ ．５ ｈ 空气氧化。讨论了关联产物软化点的氧化速率,拟合了针入度与软化点之间的关系。结果表明,在氧化过程中,氧化产物的软化点随着氧化时间的延长线性升高,针入度随着软化点的升高呈指数规律下降。结合氧化速率方程和针入度与软化点的关系,可分别预测由３ 种渣油生产所要求沥青产品所需氧化时间。通过氧化,可由沙特混合减压渣油制取符合ＧＢ／Ｔ１５１８０ 、ＡＨ－ １１０ 、ＡＨ－ ９０ 和ＡＨ－ ７０ 以及ＧＢ４９４ 技术指标的高等级道路石油沥青和建筑石油沥青。研究结果可作为工业过程设计之参考     

液相法制备炭／炭复合材料的显微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对用液相法制备的3种单向纤维增强炭／炭复合材料的显微结构进行了观察和分析，这3种炭／炭复合材料分别采用纯沥青作基体和沥青加焦炭粉、树脂加焦炭粉作预浸初基体制得，在热压成形初坯体内，收缩的微裂纹沿纤维轴向与外界相通，可被再浸渍填充，而孔洞则大多与外界隔绝，不能被再浸渍填充，实验结果表明：集炭填充料的添加改变了复合材料的显微结构，可调整炭／炭复合材料的纤料的纤维体积分数，减少气孔的形成，有利于再浸渍致密化；它还扰乱基体状结构组织，导致其焦炭粉颗粒呈紊乱状态。     

增强纤维对沥青混凝土路用性能影响的研究

通过将增强纤维加入沥青混凝土中制成试件，与普通沥青混凝土进行一系列的对比试验，研究了纤维加入后沥青混合料的最佳沥青用量、密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度和流值等马歇尔技术指标的变化；分析了纤维对沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性能、抗劈裂特性、耐水害性能等路用性能的影响；探讨了纤维作用机理，并通过试验路段铺筑总结出纤维沥青混合料施工技术和经济指标等．室内研究表明：纤维加入后，最佳沥青用量、空隙率、矿料间隙率、稳定度和流值均有不同程度增加，而密度下降；高温稳定性、低温抗裂性能、抗劈裂特性和耐水害性能等路用性能均有明显改善．试验路铺筑结果表明：纤维沥青混合料具有良好的使用效果．可延长道路使用寿命．降低养护成本．有较好的经济和社会效益．     

纤维沥青混合料最佳纤维掺量的确定

为确定纤维沥青混合料中纤维的最佳掺量,通过对不添加纤维和各添加0.3%时的4种纤维沥青混合料进行高温车辙试验、水稳定性试验、低温弯曲试验和疲劳试验,对同一纤维不同含量的纤维沥青混合料进行低温弯曲试验,并对纤维沥青混合料破坏时的应变能进行分析,同时分析抗弯拉强度、弯拉应变和弯曲劲度模量是否在正常使用范围。结果表明:沥青混合料在添加纤维后高温性能和低温性能明显提高,并且各纤维都存在最佳掺量;应变能可以较为明显地反映纤维变化对混合料整体性能的影响,确定的纤维最佳掺量更精确,并且在应变能确定的最佳纤维掺量下,混合料的其他技术指标均处于较为理想的状态。     

木质素纤维在沥青混合料中的应用

系统分析了木质素纤维沥青胶浆及其沥青混合料的路用性能，包括木质素沥青胶浆软化点，锥入度，动态剪切，网蓝析出试验，混和料马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能，探讨了木质素纤维增强沥青混合料的强度形成机理；并与无纤维密级配沥青混凝土进行了对比、分析．结果表明，木质素纤维能够提高沥青胶浆软化点、剪切强度，改善温度稳定性；木质素纤维沥青混合料具有较好的路用性能．