蒸气云爆炸冲击波效应定量计算方法比选

蒸气云爆炸冲击波是导致装置外建筑物损毁和人员伤亡的主要原因，为了研究蒸气云爆炸冲击波对建筑物影响严重程度，以石油化工企业的甲醛装置为例，分别采用目前国内常用的TNO模型、GM莱克霍夫方法、模拟比法定量计算发生蒸气云爆炸事故产生的后果。结果表明，3种计算方法的事故预测结果基本相似，GM莱克霍夫方法和模拟比法的爆炸近场超压值基本吻合，GM莱克霍夫方法在爆炸远场低估了超压值，模拟比法在爆炸远场高估了超压值。建议评估单位计算蒸气云冲击波超压时，综合考虑3种计算方法的优缺点，合理选择估算方案。     

“超重力+”法可控制备透明纳米分散体及应用

纳米颗粒的分散是纳米材料应用的核心难题之一。新一代纳米材料——单分散纳米颗粒材料分散在溶剂中可形成具有良好透明性或明显丁达尔效应的纳米分散体,较传统纳米粉体材料更易于分散,展现出更优异的纳米效应及应用性能,是国际前沿研究方向。其中,低成本规模化可控制备高固含量、高稳定、高透明的纳米分散体仍面临巨大挑战。针对此问题,本文作者课题组面向终端工程应用需求,提出基于颗粒表面主动设计和修饰调控表面特性,利用超重力强化分子混合结晶过程的方法,有机耦合表面改性-分离过程,率先提出了超重力反应结晶-改性分离耦合的新方法,即“超重力+”法制备透明纳米分散体。本文总结了近年来本文作者课题组在透明纳米分散体“超重力+”法可控制备与应用方面的成果,并对下一步研究方向进行了展望。     

晶须CaCO3超重力法制备及其在PVC中的应用

采用超重力碳化法,使用H3PO4作为添加剂,控制反应温度为80℃,制备出了平均直径为0．4～0．7μm,平均长径比为10～15左右的晶须CaCO3粒子。XRD分析表明,所制得的晶须CaCO3由文石相和方解石相组成,文石相质量分数为88．75％。晶须CaCO3／PVC复合材料力学性能的测试结果表明,晶须CaCO3的填充对PVC复合材料有显著的增强作用,复合材料的缺口冲击强度与未加晶须CaCO3之前相比提高到217％,拉伸强度和弯曲弹性模量也有不同程度的提高。综合来看,晶须CaCO3粒子与PVC的质量比(6～10)：100为宜。     

PA66/POE-g-MAH/纳米高岭土三元复合材料的制备方法及性能

研究不同制备工艺对PA66/POE-g-MAH/改性纳米高岭土复合材料力学性能的影响以及POE-g-MAH分散相颗粒和改性纳米高岭土在PA66基体中的分散状况.结果表明:改性纳米高岭土的加入能有效提高复合材料的常温和低温冲击强度;母料法能较为均衡地提高不同纳米粒子添加量复合材料的常温冲击强度.亚微相态表明:改性纳米高岭土在基体中分散均匀.     

PA66/POE-g-MAH/纳米SiO_2复合材料的制备及性能

通过熔融共混的方法制备PA66/POE-g-MAH/纳米SiO_2三元共混体系,研究纳米SiO_2、POE-g-MAH对PA66力学性能的影响.研究结果表明:POE-g-MAH与纳米SiO_2对PA66有协同增韧效应,当PA66/POE-g-MAH/纳米SiO_2配比为100/30/0.1时,复合体系的缺口冲击强度达到最大,为纯PA66的10.9倍,为PA66/POE-g-MAH(100/30)二元体系的1.8倍;低温缺口冲击强度也达到最大,为纯PA66的6.3倍.用扫描电镜观察分析冲击断口形态.     

退火对PP/纳米CaCO3共混物冲击强度的影响

通过单螺杆挤出法制备了PP/纳米CaCO3共混物.研究了退火处理对试样冲击性能的影响,并采用DSC对结晶形态进行了分析.通过TEM对纳米CaCO3粒子的分散状况进行观察.结果表明退火引发了大量的β结晶,试样的冲击强度明显上升,并最终发生脆韧转变;纳米CaCO3在退火过程中对β结晶的形成起到了显著的诱导作用.     

纳米CaCO3/EPO/PP复合材料性能与结构的研究

研究了纳米CaCO3／EPO／PP复合材料的力学性能、熔体流变性能及纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明：弹性体EPO对PP有很好的增韧效果，当EPO用量为4份时，PP从脆性断裂转变成韧性断裂；当EPO用量为10份时，PP复合材料的室温和低温缺口冲击强度均有大幅度的提高。在EPO／PP复合材料中加入纳米CaCO3不仅可以显著提高复合材料的室温和低温缺口冲击强度，而且可显著提高复合材料的弯曲弹性模量和MFR，改善复合材料的加工流动性能；纳米CaCO3粒子在PP中达到了纳米级分散。     

纳米有机蒙脱土/聚丙烯复合材料性能与结构研究

采用双螺杆熔融混合造粒和单螺杆挤出制样的方法制备了纳米有机蒙脱土（OMMT）／PP复合材料。通过透射电子显微镜（TEM）及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及纳米OMMT粒子的分散状况。结果表明，在纳米OMMT／PP复合体系中，纳米OMMT在基体中达到纳米级分散，同时，聚合物大分子链插入到纳米OMMT的层间，纳米OMMT的加入，不但使冲击强度显著提高，而且使弯曲弹性模量显著提高。     

无机盐对新疆油田二元驱过程中乳状液影响研究

乳状液稳定性对于化学驱提高原油采收率具有非常重要的作用,稳定性过强会导致采出液破乳困难;稳定性过弱,乳状液会很快破乳,使复合驱油体系波及体积受到影响。系统研究了不同类型无机盐对新疆油田二元复合驱油体系乳状液稳定性的影响。结果表明,无机盐可以加速水包油型乳状液的破乳,特别是二价阳离子,能将破乳率提高1倍以上;阴离子的种类对乳状液的稳定性影响较弱。无机盐对乳状液破乳效率的影响与离子价态和Zeta电位有关。     

纳米CeO2悬浮液的流变性能研究

在化学机械抛光过程中,抛光液的流变性能起到至关重要的作用。本文利用Haake流变仪研究了水基纳米CeO2悬浮液在不同pH值、CeO2颗粒浓度、温度、中性电解质浓度下的流变性能。研究结果表明,随着zeta电位减小,悬浮液表观粘度增大,体系逐渐转变为剪切变稀的非牛顿流体。悬浮液中CeO2颗粒浓度低于17.4wt%时,颗粒浓度对体系的流变性能影响较弱,体系为牛顿流体,但是继续增大颗粒浓度,悬浮体表观粘度明显增大,出现剪稀现象。温度对悬浮液流变性能影响较为复杂,当温度小于35℃时,随着温度的升高体系表观粘度变小,温度大于35℃时,温度的升高反而使体系表观粘度增高。中性电解质的加入使得悬浮体的zeta电位降低,从而使体系表现出较高的表观粘度。