王春华[1]2000年在《絮凝沉降技术在磨料生产中应用的研究》文中指出本文在磨料生产中的化学处理、微粉分级等过程，采用了絮凝沉降技术，对影响沉降速度的因素进行了仔细的研究，考察了pH值、料浆浓度、试剂用量（浓度）、温度、工艺操作等因素的影响，得到了最佳的沉降条件。并对水的循环利用，环境保护等做了相应研究。本法还与传统的磨料化学处理、微粉分级的沉降工艺作了比较，重点比较了较细料度的磨料处理及精微粉的分级沉降。结果表明，采用絮凝沉降技术可以提高沉降速度10多倍，提高生产效率1倍以上，磨料损失减少80％，且水可循环利用，降低环境污染。 本文还从分子吸附理论，双电层理论，胶体化学理论等方面分析了絮凝沉降的作用机理。根据磨料的生产特点和产品要求，优选了适当添加剂，并对它们的作用机理进行了研究分析。试验结果表明，高分子絮凝剂A，无机絮凝剂B，ζ-电位调节剂C等的使用，既不影响产品的质量，又能达到满意的絮凝沉降效果。
李芳兵[2]2017年在《成分配比对磨料浆体射流性能影响的实验研究》文中认为磨料水射流切割是一种常温下进行的“冷”切割技术,切割时无尘、无味、无气体产生,并且噪音低、不污染环境,已得到广泛的应用。随着工业技术的发展,近年来出现的磨料浆体射流,不仅具有传统磨料水射流的优点,而且磨料粒子可以均匀地分布在射流中,在材料加工过程中不易堵塞喷嘴,能量利用率较高、切割质量较好。其工作介质是在水中加入甲基纤维素、聚丙烯酰胺等高聚物添加剂,再混入磨料,采用一定工艺方法配制成的磨料浆体。磨料浆体的成分配比直接影响其射流的流场结构以及磨料颗粒在浆体射流中的分布,进而影响其加工效率与切割质量。因此,本文基于非牛顿流体力学理论,开展磨料浆体的流变特性实验,研究了温度、添加剂浓度、磨料等对浆体表观粘度的影响;采用全因子实验方法,研究了不同配比下的磨料颗粒在浆体中的悬浮特性,分析了磨料种类及粒度、添加剂种类及浓度等因素对磨料颗粒悬浮特性的影响;结合经济性分析,研究了磨料浆体的悬浮稳定性最佳配比参数。通过实验发现,使用甲基纤维素与钠基膨润土两种添加剂来配制磨料浆体,其稳定性非常好。本文得出了不同成分配比下磨料颗粒在浆体中的悬浮特性以及磨料浆体的流变特性,为磨料浆体射流在工程领域的应用提供了技术支持,具有较强的理论与现实意义。
夏培[3]2014年在《精密抛光研磨液的制备及性能研究》文中研究表明精密加工领域,油基研磨液不仅具有磨削去除作用,还具有清洗、润滑和防锈等性能;碳化硅具有低密度、高硬度、抗氧化的性能,是研磨制品中磨料的理想选择;关于油基研磨液制备和碳化硅磨具的研究很多,但是制备碳化硅油基磨削液的研究却鲜有报道。本文选用微米级α-SiC作为游离磨料制备高性能精密抛光研磨液,为解决粉体团聚问题,增强粉体疏水亲油性,粉体预处理后再用偶联剂KH550、KH570,改性剂Span 60分别进行粉体改性处理。文章还探讨了分散工艺,分散剂及其使用量等对浆料稳定性的影响。通过毛细管法和粘度法研究改性前后的亲油疏水性,利用XRD和FT-IR分别分析了改性前后SiC粉体的结构组成和表面结构,使用TG-DSC分析了包覆量的变化,还通过SEM观察了改性前后粉体的团聚程度以及研磨工件表面形貌的变化。通过抗氧化性测试确定最佳基础油的配比;通过正交试验和沉降试验确定最佳分散工艺与分散剂的选择。实验结果表明:当煤油与蓖麻油按照质量比为2:3混合时,具有氧化稳定性,且高剪切速率下粘度稳定;碱洗后的粉体因表面有机物和杂质去除明显,具有较好的悬浮性稳定性和较小的粘滞阻力;偶联剂处理方案中,KH570处理的粉体较KH550改性粉体,具有更好的亲油疏水性,改性后粉体分散均匀,无明显团聚;选用低HLB值的Span 60作为改性剂处理SiC微粉,Span 60改性的SiC粉体表面成功包覆改性基团,且改性后的SiC粉体分布均匀无团聚;双重包覆改性中,KH570和Span 60成功接枝包覆在SiC表面,双重包覆的SiC微粉具有比任何单一改性都要好的疏水亲油性。正交试验确定碳化硅粉体在基础油中的最佳分散工艺为:球磨时间4 h、转速600 r/min、料球比1:5;单一添加分散剂时,具有较长溶剂化链的超分散剂Tech-5080分散性最好;分散剂Tech-5080和非离子表面活性剂OP-7复配添加能够增强浆料的稳定性,当8%Tech-5080和5%OP-7进行复配使用,且预混时间为90 min时,浆料分散稳定性最好。所制备的研磨液具有良好的抗氧化性和研磨加工性能。
华勇[4]2006年在《碳化硅微粉表面改性及其在磨具中的应用》文中研究表明碳化硅(SiC)微粉作为磨料或填料在陶瓷精磨磨具、树脂抛光砂轮以及金刚石抛光砂轮等方面有着广泛的应用。由于它的优异性能如硬度高，强度高，抗氧化和耐磨性能十分突出等，SiC微粉在耐火材料、工程陶瓷、结构材料等非磨削用途方面的应用也非常广泛。目前，SiC已经成为发展现代国防、现代工业和高新科技的主要原材料。 由于细粒度(10μm以细)的SiC微粉表面能较大、易团聚，不仅在陶瓷磨具的浇注成型工艺中分散性和流动性达不到成型工艺性能要求，而且在树脂抛光砂轮生产中与结合剂的相容性也较差，因此，易造成磨具的强度低、过早脱砂，抛光质量和耐用度等使用性能达不到要求，严重影响了磨具制品的质量。显然，本课题的技术关键及难点在于制备分散稳定且固相含量较高、黏度较低的SiC浆料，以解决陶瓷磨具成型工艺性能；改善SiC微粉的分散性以及与树脂结合剂的相容性，以提高树脂磨具的使用性能。 本文选择粒度号为F1200，粒径分布较窄(0.6～14μm)的SiC微粉作为研究对象，根据胶体的分散稳定原理，针对陶瓷和树脂磨具在制备过程中存在的问题，分别设计了SiC微粉的表面改性方法。 一、针对陶瓷磨具在浇注成型工艺中存在的问题，提出了采用疏水预处理和接枝聚合的方法对SiC微粉进行表面改性，制备出了在水基体系中分散稳定的改性SiC悬浮浆料，改善了陶瓷结合剂磨具水浇注成型工艺性能。 1．通过硅烷偶联剂疏水预处理和丙烯酰胺在其表面接枝聚合改性，获得了有机包覆的改性SiC微粉。研究了影响SiC微粉表面改性的各种因素，并优化出较佳的工艺条件。 2．通过对比表面积、润湿性、堆积密度和粒度分布等测试手段讨论了改性SiC粉体的性能，并采用红外光谱(IR)、X-ray衍射等测试技术分析了改性前后SiC微粉表面物质的化学组成和结构特征。 3．实验研究了改性前后SiC微粉的分散稳定性和流动性。以zeta电位的测试
刘莹莹[5]2017年在《溶胶—凝胶原位成型碳化硅砂轮的基础研究》文中指出传统精密磨削用的陶瓷结合剂砂轮由于超细磨料易团聚和结合剂颗粒较粗等原因,使得所制备的砂轮微观结构较粗大,均匀性差,导致砂轮磨削性能不够理想。为此,本论文采用全液体材料为陶瓷结合剂原料,碳化硅为磨料,溶胶-凝胶原位成型法制备了陶瓷结合剂碳化硅砂轮。研究了 R20-ZnO-Al203-SiO2系多组分溶胶结合剂的性能,并探讨了碳化硅微粉改性,以及采用分散剂、消泡剂和不同工艺条件等对混合浆料性能和陶瓷结合剂碳化硅烧结体性能的影响。获得的主要研究结果如下:1、采用溶胶-凝胶原位法制备出的陶瓷结合剂在850℃烧结时,结合剂中有较多的Li2ZnSiO4晶体和β-锂辉石固溶体(LiAlSi206)生成,结合剂的热膨胀系数为6.6×10-6/℃。2、硅烷偶联剂KH550改性可在SiC微粉表面形成包覆并发生接枝反应,但并不会引起其形貌和物相的改变。当KH550加入量为5wt%时,SiC微粉的D50由原始的4.11μm减小到1.70μm,Zeta电位绝对值增大,在溶胶中的悬浮稳定性和分散性提高。3、碳化硅/液体结合剂混合浆料的粘度随体系温度的升高逐渐增大,初始凝胶时间缩短,实验优化选定浆料制备温度为50℃,凝胶化温度为80℃。随着混合浆料固含量的升高,粘度逐渐增大,初始凝胶时间缩短。当固含量为60vol%时,获得的烧结体显微结构较均匀,气孔率最低,为26.1%,密度和抗弯强度达到最大,分别为 1.92g/cm3 和 54.06MPa。4、分散剂的分散效果顺序为:萘系>磷酸三钠>六偏磷酸钠>十二烷基硫酸钠,萘系的加入量为0.4wt%时,混合浆料的分散性和流动性最佳;消泡剂的消泡效果顺序为:DD>DP-304>DP-307,当DD消泡剂加入量为0.2wt%时,复合烧结体结构较均匀,密度和抗折强度达到最大值,分别为2.12g/cm3和65.10MPa。5、与未添加外加剂制备的烧结体相比,添加0.4wt%萘系和0.2wt%消泡剂DD制备的复合烧结体抗弯强度和密度较大,结构致密、均匀,用于磨削不锈钢钢片,被加工表面一致性较好,未有较深的划痕,表面粗糙度Ra为0.04μm,比未添加分散剂和消泡剂的降低了 0.05μm。
金炳界[6]2008年在《铅冰铜氧压酸浸—电积提铜工艺及理论研究》文中研究说明铅矿通常伴生有铜,在铅火法冶炼过程中,铜进入粗铅。粗铅火法精炼一般采用加硫除铜的方法脱铜,所产浮渣经反射炉溶析后产出三个产品：粗铅、铅冰铜和渣。铅冰铜除含铜外,还含铅、银等元素。迄今,通常采用火法冶金处理这类物料,然而,这种方法存在金属回收率低、环境污染严重、工艺流程长、投资大、成本高等缺点。所以,开发适合于处理该类物料的高效清洁冶金技术具有重要的现实意义。本论文以铅冰铜及铅冰铜与熔析渣混合料(简称混合料)为物料,在查阅大量资料、对比多种处理方法的基础上首次提出了氧压酸浸——直接电积提铜的全湿法清洁冶金新工艺,并对其中的关键技术进行了理论和试验研究。主要包括以下内容：1、绘制了423K下的Cu2S-H20系E-PH图和298K下的MeS-H2O系E-pH图,并对铅冰铜和混合料的氧压酸浸过程热力学进行了分析2、研究了铅冰铜浸出过程工艺条件。系统研究了铅冰铜用新液或电积废液返回氧压酸浸试验工艺条件：浸出时间、氧分压、液固比、矿样粒度、酸量、浸出温度、搅拌速度和浸出溶液中初始Cu2+浓度对铜浸出率和浸出液中铁含量的影响。结果表明：浸出时间、氧分压、酸量、浸出温度和搅拌速度对铜浸出率和浸出液中铁含量有很大影响,液固比、矿样粒度和用于浸出料样的浸出溶液初始Cu2+浓度对铜浸出率和浸出液中铁含量影响不明显。最佳浸出条件为：浸出时间2-3h,氧分压0.8MPa,总压1.2～1.3MPa,酸量理论量(T),浸出温度140～150℃,搅拌速度600rpm,液固比10：1,料样粒度-100目占55%(粗磨料)。在最佳浸出条件下：铜浸出率≥97%,浸出液铁含量<5g/L。渣率～30%,铅入渣率100%,银入渣率>98%,铁入渣率>60%,单质硫产出率～25%。3、熔析渣中也含有铜,在生产中较难将铅冰铜与熔析渣彻底分开,故最好将铅冰铜与熔析渣合起来考虑(混合料),系统研究了混合料浸出过程工艺条件。混合料含硅高,浸出后料浆过滤很困难。通过试验研究找到了提高过滤性能的方法。用新液浸出时,加复合絮凝剂A。废电积液返回浸出时需要在浸出后向料浆中加入CaC03,调pH至1.5左右,然后加复合絮凝剂A,能很好地解决料浆过滤难的问题。在最佳浸出条件下：矿浆过滤速度220～550 L/m2·h,Cu浸出率>90%,浸出液铁含量<2g/L,渣率55-75%,铅入渣率100%,银入渣率>95%,铁入渣率>80%,单质硫产出率～25%。4、研究了浸出液直接电积提铜试验。电积最佳工艺技术条件为：极间距4cm,温度25～40℃,电流密度220A/m2,电积液循环速度250L/m3·h,电积终点电积液铜浓度～25g/L,电积液铁含量<10g/L,添加剂20～70g/t·Cu。在此工艺技术条件下,电流效率>90%,槽电压2.0～2.1 V,并得到了符合国标CATH-2要求质量的阴极铜。5、为验证工艺的稳定性,进行了浸出——电积,电积废液返回浸出的循环试验,共进行了五个循环,取得的技术指标如下：(1)、铜回收率>97.48%(2)、渣率～30%(3)、铅入渣率100%(4)、银入渣率>97.55%(5)、铁入渣率>59.68%(6)、单质硫产出率～23%6、研究了铅冰铜氧压浸出动力学,建立了料样粒度、总压、浸出温度和酸度对其影响的动力学方程。计算了表观反应活化能：21.03KJ/mol,表明铅冰铜氧压酸浸过程受混合控制。最后建立了铅冰铜氧压浸出铜的数学模型：α(%)=100×{1-[1-r0/1exp(-1.5856-2608.46T/1+0.646lnP+0.228ln C)t]3}以65个试验结果检验此模型,吻合甚好。,论文的创新点为：(1)、提出了一条处理铅冰铜和混合料的技术路线,研发了从铅冰铜和混合料中回收铜的全湿法冶金新工艺,并申请了发明专利。(2)、系统研究了反射炉处理粗铅加硫除铜所产生的铅浮渣所产铅冰铜和混合料的氧压酸浸的工艺条件,并得到了高的铜浸出率。(3)、通过试验找到了解决高硅高铁混合料氧压酸浸料浆过滤难的方法。(4)、试验研究了低酸溶液体系的直接电积提铜,并获得了符合国标CATH-2要求的阴极铜。(5)、绘制了423K下的Cu2S-H2O系E-pH图；研究了铅冰铜氧压酸浸的动力学,并建立了料样粒度、总压、浸出温度和酸度对其影响的动力学方程,在此基础上建立了铅冰铜氧压浸出铜的数学模型。
宋晓岚[7]2007年在《纳米SiO_2浆料中半导体硅片的化学机械抛光及其应用研究》文中研究表明随着集成电路(IC)的快速发展,对衬底材料硅单晶抛光片表面质量的要求越来越高,化学机械抛光(CMP)是目前能实现全局平面化的唯一方法。研究硅片CMP技术中浆料性质、浆料与硅片相互作用、抛光速率及硅片CMP过程机理具有重要理论指导意义和实际应用价值。本文运用胶体化学、电化学和量子化学的原理和方法,系统研究了半导体硅片CMP技术中若干重要问题。详细研究了水相体系纳米SiO_2浆料的分散稳定性能,考察了纳米SiO_2颗粒在不同pH值介质中的润湿性和稳定性,探讨了不同分散方法及加入不同种类表面活性剂对纳米SiO_2颗粒吸光度、表面Zeta电位和吸附量等的影响,并通过颗粒间相互作用能的计算,分析讨论了纳米SiO_2浆料在不同条件下的分散行为和作用机理。研究得出,纳米SiO_2颗粒的等电点(pH_(IEP))约为2,在酸性介质中有较好的润湿性,在碱性介质中有较好的稳定性,其分散行为与其表面Zeta电位有很好的一致关系,随pH升高,由于增加颗粒表面Zeta电位,产生静电排斥作用使稳定性提高;机械搅拌和超声波均可有效促进纳米SiO_2浆料的分散,但保持浆料持久稳定需加入表面活性剂作为分散剂;不同种类表面活性剂的分散机理不同,非离子型Triton X-100主要通过在颗粒表面形成吸附层,产生空间位阻效应,同时可在一定程度上改变颗粒表面电Zeta电位,产生静电排斥效应而阻止颗粒聚集;阳离子型CPB和阴离子型SDBS主要由于静电排斥效应起稳定作用;加入1:1 TritonX-100/SDBS复配物则可同时增强静电排斥和空间位阻作用,能显著改善纳米SiO_2颗粒的分散能力,获得达30 d以上稳定的浆料。运用电化学实验方法,采用旋转圆盘电极,系统研究了不同掺杂类型及不同晶面半导体硅片在纳米SiO_2浆料中的腐蚀成膜特性和成膜机理,分析了硅片成膜随浆料pH值、SiO_2固含量、成膜时间和H_2O_2浓度等条件的变化规律;通过自行组装的CMP装置,进一步探讨了硅片在动态CMP过程中的电化学行为,研究了抛光压力、抛光转速、SiO_2固含量、浆料pH值以及H_2O_2浓度等因素对硅片抛光时的腐蚀电位和电流密度的影响和作用机理。结果表明:Si(100)晶面成膜速度较Si(111)晶面快,硅片成膜符合Müller模型;浆料pH值对硅片成膜和CMP时的腐蚀电位及腐蚀电流密度影响很大,pH值约为10.5时硅片表面形成的钝化膜最厚(约5.989(?)),而CMP时其腐蚀电流密度最大,说明此时腐蚀成膜和抛光去膜速率最快;浆料中加入一定浓度H_2O_2作为氧化剂能加速硅片成膜,并使CMP时的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度增大,从而促进抛光去膜;一定程度提高抛光压力、抛光转速以及SiO_2固含量有助于硅片表面钝化膜的去除;由此获得了本实验条件下的抛光优化工艺参数如下。n(100):40kPa,100rpm,5～10wt%SiO_2,pH10.5,1vol%H_2O_2n(111):40kPa,200rpm,5～10wt%SiO_2,pH10.5,1vol%H_2O_2p(100):40kPa,200rpm,5～10wt%SiO_2,pH10.5,2vol%H_2O_2p(111):60kPa,200rpm,5～10wt%SiO_2,pH10.5,2vol%H_2O_2在CMP电化学研究基础上,考察了n(100)和n(111)型半导体单晶硅片在纳米SiO_2浆料中不同抛光压力、抛光转速、SiO_2固含量、浆料pH值、H_2O_2浓度以及抛光时间等条件下的抛光速率,分析得出硅片CMP过程机理。研究发现,抛光速率随浆料中SiO_2固含量的增加会发生材料去除饱和现象:抛光速率随抛光压力和抛光转速增加而呈次线性方式增加,说明CMP是机械和化学协同作用的过程;抛光速率随抛光时间延长逐渐减小,但变化程度趋于平稳;抛光速率随浆料pH值和H_2O_2浓度变化曲线上出现最大值,是由于化学作用和机械作用达到动态平衡;相同条件下Si(100)晶面的抛光速率远大于Si(111)晶面;认为硅片CMP是一个成膜—去除—再成膜的循环往复过程;半导体硅片CMP动态电化学与抛光速率研究结果很好的一致性,表明电化学可作为硅片CMP过程及机理探讨的可靠方法,从而为硅片CMP研究提供了新思路。应用量子化学计算方法,探讨了硅片CMP的化学作用机理。模拟Si(111)面构造出一种硅簇模型,并推测硅片CMP过程得到的硅晶面为H中止;对反应势能面上的反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型进行了全优化,研究了硅片CMP过程的反应路径:比较了浆料中采用不同碱对硅片的CMP效果;并从热力学角度研究了水对硅片CMP的作用机理,建立了相应的团簇结构模型以描述≡Si—O—Si≡等类物质的性质,计算得出了主要反应的溶解自由能和平衡常数,为进一步开展更深入的研究奠定了理论基础。成功配制出粗抛和中抛浆料(GRACE2040)并应用于北京有研硅股半导体硅片的CMP工业生产中。结果表明:GRACE2040作为粗抛或中抛浆料,其粗抛去除速率达到北京有研硅股质量要求;粗、中抛光垫的使用寿命超过正常值(20h);抛光硅片几何参数、表面质量参数、表面粗糙度和合格品率均超过国家及北京有研硅股质量标准。北京有研硅股认为,GRACE2040粗、中抛光液完全能满足现有抛光工艺的要求,建议采购部将其纳入合格分供方名录。
孙承智[8]2011年在《用粉煤作助滤剂强化污泥脱水并使之燃料化的试验研究》文中指出污泥是污水处理过程中不可避免的副产物,随着城镇污水处理率的提高,污泥产量剧增,污泥的出路令人担忧,实际上污泥安全处置业已成为污水处理及城市环境综合整治的新问题,乃至于对建有城市污水处理厂的当地政府与全社会形成新的挑战。另外,污泥又可视为一种再生资源,如能实现经济、低能耗的脱水,便可将其作为燃料使用,回收其中的热值,并使污泥得到安全、无害的最终处置。通过对含油污泥和城市污水处理厂剩余污泥特性的分析,结合颗粒状助滤剂强化过滤脱水技术和污泥滤饼燃料化利用的要求,提出了用粉煤强化污泥脱水并使之燃料化利用的污泥处理处置工艺。以辽河油田石化分公司污水处理厂竖流沉淀池浓缩污泥和沈阳市北部污水处理厂(二级生化处理)经消化处理后的浓缩污泥(小试研究)和沈阳西部污水处理厂浓缩污泥(中试和工业化应用实验研究)为研究对象,考虑到污泥脱水后作为燃料利用,选择粉煤作助滤剂,进行了强化污泥过滤脱水的试验研究。其中对于城市污水处理厂的剩余污泥进行了与助滤剂混合的二段过滤,即第一段采用真空,然后对一段滤饼再进行压榨和空气加压过滤。通过试验分别考察了过滤的压差、过滤时间、过滤介质、粉煤煤质、粉煤粒度及粒级配比、添加量、pH值、温度、搅拌条件等条件因素对强化污泥脱水过程的影响,并对过滤操作条件和助滤方案进行了优化,并对强化污泥脱水的机制进行了分析。以强化过滤脱水后的含油污泥-粉煤和城市污泥-粉煤混合滤饼为研究对象,通过滤饼水分、灰分、挥发分的测定、热值分析、工业分析等考察了混合滤饼燃料化利用的各项技术指标,并对其应用前景进行了分析。在实验室小型装置试验研究的基础上,分别在东北大学和沈阳陆正重工集团有限公司铸锻车间,用经改进的600×600mm的板框压滤机(既可隔膜压榨,又可吹气脱水)和自制的气化炉对含油污泥和城市污水处理厂剩余污泥进行了强化污泥脱水并使其混合滤饼气化回收热值的中试和工业化应用试验研究,依据实验数据对其工业应用的可行性和技术经济指标进行了分析讨论。研究结果表明：在最佳工艺条件下,含油污泥含水率可由95%以上降至45%以下,滤液含油量在20mg/L左右。适量的锯木屑、氧化剂和絮凝剂有助于进一步强化含油污泥脱水效果。粉煤同样适用于城市污泥的助滤强化脱水。采用“先真空后加压”的二段式过滤方式可进一步降低城市污泥含水率,在最佳工艺条件下,可将含水率96%以上的浓缩污泥降至40%左右。粉煤的助滤原理是对污泥进行物理调整,通过添加的粉煤作为混合滤饼的骨架,以抵抗在过滤压差作用下发生较大的变形,降低混合滤饼的可压缩性、维持过滤过程中滤饼较高的孔隙度和渗透性,从而减小过滤阻力,提高过滤分离速率；尤其是在过滤后期加压空气可进入滤饼空隙驱赶水分,大幅度降低滤饼水分。以粉煤作为助滤剂,不仅可有效地强化污泥过滤脱水过程,而且,可降低含油污泥过滤滤液中的油含量,更有利于脱水后污泥的燃料化利用。污泥经粉煤助滤脱水后,滤液指标基本可达到回流污水处理系统处理的要求,滤饼的热值明显增高。在实验参数和条件下,含油污泥煤助滤脱水后,湿基滤饼热值可达14500kJ/kg左右；城市污泥煤助滤脱水后,湿基滤饼热值可达10000kJ/kg左右,干基工业分析组分比例、热解和燃烧特性均可满足热值资源化利用的要求。
易春龙[9]2009年在《钢桥梁高效电弧喷涂系统及纳米改性封闭涂层研究》文中研究指明随着我国经济社会的不断进步和交通工程建设节奏的加快,对钢桥梁的耐久性提出了更高的要求,高效施工设备和长效防腐涂层体系也正备受重视。本文设计和试验了高效多雾化电弧喷枪,解决了传统喷涂设备工效低和喷幅窄、且涂层附着力低、厚度不均匀和质量不稳定的难题;针对国内对电弧喷涂封闭涂层缺乏研究的现状,研制了电弧喷涂层纳米改性环氧封闭涂料,提出了二步法制备纳米封闭涂料的工艺方法,探讨了电弧喷涂层纳米改性环氧封闭涂料的封闭机理和耐蚀性机理;设计了电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系,通过电弧喷涂阳极性金属涂层和纳米封闭有机涂层的协同作用,显著提高了复合涂层的耐蚀性和结合强度,具有涂层附着力高、防腐蚀寿命长、寿命周期成本低的特点,为钢桥梁的耐久性和安全性提供有力的技术保障,具有重要的工程应用价值。针对钢箱梁大平面喷涂施工对机械化高效喷涂的要求,通过多次雾化射流技术研究,研制了高效多雾化电弧喷枪,与机械化喷涂工装配套形成的高效多雾化电弧喷涂系统,与现在通用的普通电弧喷涂设备相比,喷涂电流提高1倍(达到700A)、喷涂速度提高2倍(达到78kg/h)、喷涂幅宽提高2倍(有效幅宽达140mm)、涂层附着力提高40%、涂层厚度分布更均匀、涂层质量更稳定。针对电弧喷涂层多孔隙的固有特性和高渗透性封闭涂料有效封孔的要求,研究了多种纳米氧化物粉体的表面改性和在环氧树脂涂料中的分散技术,提出了先制备多种纳米材料杂化的浓缩浆再制备纳米改性环氧封闭涂料的二步法工艺,制备了纳米改性环氧封闭涂料(发明专利公开号CN 1887992A),具有粘度低、渗透性好、封孔能力强、涂层附着力高、涂层致密、耐蚀性好等特点。通过试验研究分析了纳米改性封闭涂料对电弧喷涂层的双重封闭作用机理,用电化学阻抗谱(EIS)研究了电弧喷涂纳米封闭复合涂层的防腐蚀机理。纳米颗粒能改善封闭剂对基体的渗透性能,能充分渗透至电弧喷涂层孔隙内,涂层致密,与基体结合力提高,具有很好的物理隔离封闭作用。封闭涂料中的防锈颜料与电弧喷涂锌/铝金属发生化学反应,生成耐蚀的磷酸盐钝化膜,不仅更好地封闭了电弧喷涂层的孔隙,也进一步提高了复合涂层的结合力和耐蚀性。纳米材料的加入改善了涂层的电化学性能,对基体金属的腐蚀防护作用明显。针对钢桥梁的长寿命防腐要求,首次设计和应用了电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系(CN101451243A),采用电弧喷涂金属防腐层和纳米封闭有机涂层的联合保护可起到最佳协同效应,显著提高复合涂层的耐蚀性和结合强度,具有涂层附着力高、防腐寿命长、寿命周期成本低的特点,在多座桥梁工程获得成功应用。
丁虹[10]2005年在《纳米粉体水悬浮液的制备及其在外墙涂料中的应用研究》文中研究指明我国建筑涂料产业近年来有了较快的发展,但与世界先进国家相比涂料产品的总体水平仍有很大差距。纳米材料由于具有一系列特殊的物理化学性能,受到了人们越来越多的重视,利用纳米材料改性传统涂料是迅速提高我国涂料产业水平的捷径之一。由于纳米粉体具有极大的表面积和很高的表面能,其在分散过程中极易团聚。本文首先对纳米粉体预分散的工艺进行了研究,制备了纳米粉体水悬浮液,并将其应用到传统涂料体系中,制备了纳米复合涂料,系统地研究了颜料体积浓度、纳米材料的种类及其添加量对外墙涂料主要性能的影响。本文采用悬浮液粘度和沉降体积、颗粒表面Zeta电位和TEM等测试分析方法,讨论了pH 值、分散剂的品种和用量、高速剪切和超声波分散等工艺条件对不同品种纳米粉体水悬浮液性质的影响。试验结果表明:①调节悬浮液pH 值在8～10,添加纳米材料质量2﹪的阴离子型分散剂P-19,以5000r/min 转速的高剪切乳化机搅拌30min,超声波分散20min,可得到粒度在50～60nm 之间浓度为5wt﹪纳米TiO_2 水悬浮液。②调节悬浮液pH 值为8～9,添加纳米材料质量2﹪的阴离子型分散剂P-19 和1﹪的非离子型表面活性剂OP-10,经转速为6000r/min 的高速剪切机分散30min 后超声波分散20min,可得到粒度在100nm 左右的浓度为5wt﹪的纳米SiO2 水悬浮液。将制备的纳米TiO_2、纳米SiO_2及其复合组分水悬浮液,按一定配制工艺添加到纯丙和硅丙涂料中,制得纳米复合外墙涂料。研究了纳米材料掺量、涂料PVC等因素对上述外墙涂料性能的影响。研究结果表明,当PVC 为40﹪,纳米材料的添加量为涂料总量的0.5﹪时,涂料的主要性能均有明显提高,总体上讲,纳米复合组分改性效果比单一组分明显,纳米SiO_2的改善效果优于纳米TiO_2,硅丙涂料优于纯丙涂料,所配制的涂料的对比率达到0.98,硬度2H,耐洗刷性达64714 次,耐水性2400h,耐酸性720h。
参考文献：
[1]. 絮凝沉降技术在磨料生产中应用的研究[D]. 王春华. 郑州大学. 2000
[2]. 成分配比对磨料浆体射流性能影响的实验研究[D]. 李芳兵. 中国矿业大学. 2017
[3]. 精密抛光研磨液的制备及性能研究[D]. 夏培. 天津大学. 2014
[4]. 碳化硅微粉表面改性及其在磨具中的应用[D]. 华勇. 郑州大学. 2006
[5]. 溶胶—凝胶原位成型碳化硅砂轮的基础研究[D]. 刘莹莹. 湖南大学. 2017
[6]. 铅冰铜氧压酸浸—电积提铜工艺及理论研究[D]. 金炳界. 昆明理工大学. 2008
[7]. 纳米SiO_2浆料中半导体硅片的化学机械抛光及其应用研究[D]. 宋晓岚. 中南大学. 2007
[8]. 用粉煤作助滤剂强化污泥脱水并使之燃料化的试验研究[D]. 孙承智. 东北大学. 2011
[9]. 钢桥梁高效电弧喷涂系统及纳米改性封闭涂层研究[D]. 易春龙. 中国矿业大学. 2009
[10]. 纳米粉体水悬浮液的制备及其在外墙涂料中的应用研究[D]. 丁虹. 重庆大学. 2005
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