文档介绍：旦博士后研究工作报告复大学高性能硼化物陶瓷粉体的制各及其制品组织性能的研究生旦:惑旦复旦大学分类号工作完成日期至§月虾年密级编号于志强报告提交日期
内容摘要随着现代工业的迅猛发展,管道的用量越来越多。由于应用环境的复杂性,对管道材料的性能要求也越来越高。当今常用各类管道普遍存在功能单一、性能有限或成本高等问题,故开发新型的高性能复合管道显得尤为重要。三元复合管道产品是近年来本课题组为了满足石油、化工、石化、冶金和电力等领域复杂工况需求而研发的新材料,已成功地解决了一些工程构件使用寿命短的问题。在三元复合材料中,中间层陶瓷材料的选择至关重要,它对管道的高温耐热性和耐磨耐蚀性能的发挥起着关键的作用。因此,对陶瓷层材料进行较为深入细致的分析研究,对三元复合管道技术提升有着重要的理论意义和实际应用价值。本文以三元复合管道项目为应用背景,以中间层陶瓷材料为具体研究对象。从基础研究入手,对陶瓷种类的选择、合成方法的确定到陶瓷粉体的制备及制品的成型,以及粉体和制品的显微结构和性能的表征分析等开展了较为系统的研究,并在此基础上对三元复合管道的成型工艺进行了初步分析。研究结果表明,高性能硼化物陶瓷材料因其具有高强、高硬度及良好的耐磨耐蚀性能是三元复合管道陶瓷衬里层的最佳候选材料之一。燃烧还原合成法,高效节能,是目前制备硼化物陶瓷粉体的有效手段。粉体合成过程机理:原料粉体水份的失去的熔化斗曲鏐刍一蚑—。燃烧还原合成法制备的/疉复相粉体与单相粉体相比,具有颗粒粒度分布窄、粒径小的特点,这主要与复相颗粒问具有良好的界面结合有关。这决定着复相粉体具有良好的成型性和烧结行为。热压烧结技术是制备高致密度硼化物陶瓷材料的主要途径之一。利用热压烧结技术制备的单相和复相/疉陶瓷材料在相同烧结温度的条件下,复相陶瓷较单相陶瓷具有更高的致密度。烧结工艺对陶瓷材料力学性能有非常重要的影响。在相同烧结温度和烧结时间的条件下,疉复相陶瓷较单相陶瓷具有更高的抗弯强度和断裂韧性。沾傻拇嬖冢缘ハ陶瓷材料来说起着增强增韧的效果。/聪嗵沾刹牧辖蟃疉具有更高的抗弯强度和较大的断裂韧性值,这主要与组成材料的二硼化物的性质
改性不饱和聚酯树脂具有吸水率低、成型方便及耐蚀性高等优点,是合适的三元复合管道用基体树脂。填充偶联剂表面改性颗粒以后,固化时间减少,材料的力学性能有所提高,在固液混合流体介质中的耐冲蚀能力大大提高。硼化物陶瓷/不饱和聚酯树脂之间晃面呈复杂而巨大的机械嵌套似海岛状的显微结构,这种交错咬合的界面对于提高三元复合管道中陶瓷层和树脂间的界面结合是十分有利的,同时复合材料良好的力学性能为三元复合管道耐磨耐蚀等优越性能的发挥提供~定的保证。关键词:硼化物陶瓷,复相粉体,燃烧还原合成,热压烧结,显微结构,耐磨耐蚀、力学性能,无机,有机杂化材料,三元复合管道复旦大学博士后出站报告不同有关。
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第滦髀引言具材料、磨料、合金添加剂及耐磨耐蚀部件得到广泛的关注和研裂“。同时这陶瓷材料以其独特的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、高硬度以及良好的类材料又因具有优异的电性能被作为惰性电极材料及高温电工材料而引人注目现代工业的发展对材料性能的要求日益提高,特别是在电力、化工、石油、石化、冶金、核电、矿山、建筑以及制药等行业对其所使用的各种输送管道材料要求日益严格。在很多的工况下,不仅要求管道材料具有一定的耐磨性和耐温性,而且还要求具有良好的耐蚀性和足够的机械强度。传统的单一材料的管道对于复杂多变的环境难以适应,尤其在化学腐蚀介质、腐蚀性气体以及颗粒磨损等复杂工况交互作用下,管道常常会出现过早失效,其失效形式主要是腐蚀、磨损和断裂,大大减少了管道的使用寿命,给国民经济带来严重的损失。目前我国每年由管道、设备和设施失效所造成的直接经济损失达亿人民币以上⋯。因而,开发新一代耐磨嗣蚀型复合管道材料已成为当务之急。三元复合管道是近年来本课题组为了满足石油化工等领域复杂工况需求而研制出来的新型产品。该产品综合运用了新材料开发的ǎ春辖鸹⒐不旎和复合化⒔岷舷冉姆从庸こ尚图际酰使得所制备出的三元复合管道产品赋予了优越的耐磨耐蚀性能和防磨阻垢功能,成功地解决了工程管道在复杂工况下使用寿命短的问题。三元复合管道的基本组成是金属一陶瓷一树脂。其中外层金属作为承载连接件,中间复相陶瓷层具有很高的耐磨耐蚀性能,内壁衬里拼混树脂层主要起耐蚀作用和一定的耐磨功能。作为中间部分的复相陶瓷层,它是连接金属和树脂层的纽带,同时它也是保证复合管道性能正常发挥的关键部分。它的不同选择及制备方法对合成材料的均匀性、材料间的界厦以及最终产品的性能都将起着重