聚苯胺/氧化钕复合材料热降解过程的动力学分析

采用热重(TG)分析法研究了磺基水杨酸掺杂的聚苯胺以及聚苯胺/氧化钕复合材料的热降解过程.热重分析结果表明,纯聚苯胺的失重过程分为两步:第一步为吸附水的脱去,温度范围在3 00~433 K;第二步为聚苯胺分子链的大规模降解,温度范围在447~930 K.当PANI/氧化钕质量比为6∶1时,复合材料的失重过程同样分为两步;而当PANI/氧化钕质量比为2.6∶1时,复合材料的失重过程变为三步.分别使用Friedman和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算出聚苯胺和两种复合材料热降解过程的动力学参数,采用多步线性回归法,并参考常用的15种热降解机理函数,确定了聚苯胺和两种复合材料热降解过程的动力学模型:聚苯胺为D1;PANI/氧化钕(6:1)的复合材料为D3;PANI/氧化钕(2.6∶1)的复合材料为B1.     

UV/PS降解阿特拉津机理及动力学分析

为了解决阿特拉津(atrazine,ATZ)对水体污染问题,采用紫外/过二硫酸盐(ultraviolet/peroxodisulfate,UV/PS)降解水体中的ATZ,考察了不同pH值、UV强度、PS浓度、温度条件下UV/PS对ATZ的降解效果,同时对其降解机理、降解动力学及降解路径进行了探讨.机理分析表明,UV可使ATZ发生光解,UV/PS能快速降解水体中ATZ,中性偏碱性条件下UV/PS体系中同时存在SO4-·和·OH.动力学分析表明,不同温度、pH值、PS浓度、UV强度条件下UV/PS降解ATZ动力学符合准一级反应动力学.降解路径分析表明,ATZ主要通过脱氯、加羟基、脱乙基、脱异丙基等方式被降解,几种降解方式并不孤立,但三嗪环并未开环降解.试验结果表明,反应体系温度为25℃,PS浓度为70μmol/L,UV强度为50 mW/cm~2,反应体系初始pH为5.8,反应时间为20 min时,UV/PS体系对2.5μmol/L ATZ的降解率可达91.03%.     

聚氨酯改性沥青改性机理和性能

为了解决聚合物改性沥青储存稳定性差、易离析、易老化等问题, 利用聚氨酯(PU) 对沥青进行化学改性; 制备了PU改性沥青, 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA) 和差示扫描量热法(DSC) 试验研究了PU改性沥青的改性机理, 采用Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变(DSR) 试验、低温弯曲梁流变(BBR) 试验、旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT) 和紫外老化试验等评价了PU改性沥青、SBS改性沥青和70#基质沥青的性能。研究结果表明: 圆盘锯齿式搅拌器可以很好地暴露沥青中的活性基团, 使PU达到较好的改性效果; PU改性沥青中主要存在2种反应, 一是异氰酸酯与多元醇之间反应生成氨基甲酸酯, 二是异氰酸酯与沥青质中的芳香族化合物之间发生加成反应; PU改性沥青的高温布氏黏度高于同温度下的SBS改性沥青, 且64℃时的抗车辙因子是SBS改性沥青的6倍左右, 说明其高温性能非常优异; PU改性沥青RTFOT前后针入度比达到了85%, 软化点变化幅度为0.5℃, 说明其抗热氧老化性能非常优异; 在紫外老化试验中, PU改性沥青软化点和针入度变化范围分别为1℃~4℃和0.1~0.3 mm, 说明其抗紫外老化性能非常优异。      

沥青路面热灌型灌缝胶路用性能关键指标研究

为优选沥青路面相变储能材料,采用差示扫描量热试验、热重分析试验和傅里叶红外光谱试验,测定多种相变储能材料的热性能参数、热稳定性、化学稳定性和化学兼容性,分析其应用于沥青路面的可行性。结果表明:脂肪酸、多元醇和脂肪醇在200 ℃时热稳定性较差,PEG(聚乙二醇)在200℃时基本无质量损失;PEG2000和SBS改性沥青混合后未发生化学反应,且高温下化学性质稳定。因此,结晶水合盐、石蜡、脂肪酸、硬脂酸和脂肪醇等相变储能材料不适用于沥青路面,而PEG可用于沥青路面。     

SBS改性沥青短期老化性能研究

采用室内薄膜老化试验模拟SBS改性沥青短期热氧老化过程,对老化前后不同掺量SBS的改性沥青进行常规试验,分析老化前后改性沥青25℃针入度、软化点、60℃和135℃旋转黏度以及25℃弹性恢复率等指标,并计算25℃残留针入度比、软化点增量。研究结果表明:老化前后改性沥青的软化点、旋转黏度、10℃延度等指标与SBS改性沥青中SBS含量的相关关系具有一致性;当SBS改性剂掺量小于4%时,上述指标均随SBS改性剂掺量的增加而增加;针入度与SBS改性剂掺量呈负相关;且在SBS改性剂掺量为4%时,抗短期老化能力最佳。     

两种钛基涂层电极电催化氧化酸性品红研究

采用热氧化法制备了Ti／SnO2和Ti／SnO2-Sb2O3电极,以酸性品红为研究对象,对比了两种电极材料的电催化效果。结果表明：相对于Ti／SnO2阳极,Ti／SnO2-Sb2O3阳极对酸性品红有着更好的去除效率和降解速率。两种电极的电催化氧化过程均符合一级动力学模型。酸性品红在Ti／SnO2—Sb2O3阳极上电催化氧化降解过程的紫外-可见光谱图表明在电流密度75mA·cm^-2,电解质N恕SO4浓度12g-L^-1的条件下,处理100mg·L^-1的酸性品红模拟废水,60min内其在λmax=545nm的特征吸收峰消失,酸性品红基本去除,但同时生成了部分小分子中间产物。     

原位反应制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料

利用差分扫描热分析研究了利用Al-Nb2O5系统制备Al2O3颗粒增强金属基复合材料这的原位反应过程:用X-射线衍射分析了反应过程中的相变.实验结果表明,Nb的还原和NbAl3金属间化合物的形成反应发生在Al的熔点以下;在939℃完成.在低温下,试样的局部发生少量的原位反应;整个试样内部同时发生原位反应是在939℃放热峰所覆盖的温度区间.最终显微组织中存在相同形态不同尺寸的NbAl3相.低温形成的NbAl3相由于经历了长大过程而尺寸较大;高温形成的NbAl3相尺寸较小.     

偶氮染料电化学氧化脱色动力学及其影响因素

以酸性红B作为模型污染物，研究了偶氮染料的电化学氧化脱色动力学。考察了染料起始浓度、pH、电流密度及外加电解质（Na2SO4/NaCl）对脱色过程的影响。试验结果表明酸性红B电化学氧化脱色过程符合假一级动力学规律，反应物浓度对反应速率常数的影响为负一级。酸性条件有利于酸红B的迅速脱色。采用NaCl作为外加电解质时，酸性红B的降解主要是氯离子的间接氧化作用，同时也包括电极表面的催化氧化作用。     

原位反应制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料

利用差分扫描热分析研究了利用Al-Nb2O5系统制备Al2O3颗粒增强金属基复合材料这的原位反应过程：用X－射线衍射分析了反应过程中的相变。实验结果表明,Nb的还原和NbAl3金属间化合物的形成反应发生在Al的熔点以下;在939℃完成。在低温下,试样的局部发生少量的原位反应;整个试样内部同时发生原位反应是在939℃放热峰所覆盖的温度区间。最终显微组织中存在相同形态不同尺寸的NbAl3相。低温形成的NbAl3相由于经历了长大过程而尺寸较大;高温形成的NbAL3相尺寸较小。     

基于流变性能的SBS改性沥青老化动力性能研究

应用老化动力学模型,建立了基于复数模量的老化动力学方程.通过对SBS改性沥青和基质沥青的流变性能试验,验证了在沥青材料老化过程当中,复数模量与老化反应的反应物浓度成反比的假设.根据假设求得了基于复数模量的老化动力学常数,并采用实测数据对老化动力学方程进行检验.结果表明:SBS改性沥青具有较高的反应活化能,具有较好的抗老...     

基于流变性能的SBS改性沥青老化动力性能研究

应用老化动力学模型,建立了基于复数模量的老化动力学方程。通过对SBS改性沥青和基质沥青的流变性能试验,验证了在沥青材料老化过程当中,复数模量与老化反应的反应物浓度成反比的假设。根据假设求得了基于复数模量的老化动力学常数,并采用实测数据对老化动力学方程进行检验。结果表明:SBS改性沥青具有较高的反应活化能,具有较好的抗老化性能,实测数据能够较好的与理论计算数据吻合,采用复数模量建立老化动力学方程是合理的,并且更能反映沥青在老化过程当中流变学状态的变化。     

高速列车空调系统及车内流场分析

为检验高速列车空调系统设计的合理性,针对高速列车新风入口负压大、空调管路系统复杂、密封性好 的特点,建立了车厢内部与空调系统的整体模型.用有限体积法求解计算流体力学的控制微分方程,对整体流场 进行数值模拟,得到了风速、温度、湿度和CO2 体积浓度在客室内的分布,并用流场指标和热舒适性指标对客室 内的热舒适性进行了评价.结果表明:夏季列车以350km/h的速度行驶时,车厢内温度场分布比较均匀,CO2 体积浓度平均值为0.07%,满足不大于0.15%的舒适性要求;过道处风速高,导致有效温度差最大为-4.5C, 低于舒适指标标准值2.8C;送、回风方式是保证流场参数均匀分布及热舒适性的关键.      

沥青四组分和沥青的热失重分析

采用热失重分析仪(TGA)对沥青四组分及几种基质沥青进行非等温热失重分析,研究表明,饱和分、芳香分、胶质、沥青质开始迅速分解时的温度分别为300℃,412℃,438℃,472℃;含饱和分较多的沥青分解温度较低。在沥青进行改性及储存的施工温度为160℃~180℃时对饱和分及芳香分进行等温热失重分析,研究表明,在160℃~180℃饱和分和芳香分会产生较大的损耗,饱和分和芳香分在180℃恒温3 h的质量损失为160℃的3倍左右;不同产地的沥青由于饱和分和芳香分含量的差异其损耗程度不相同;热储存中,饱和分含量低的沥青在较短时间内质量损失趋于稳定,饱和分含量高的沥青随着储存时间延长质量损失仍较严重。     

SBS/岩沥青复合改性沥青基本性能研究

通过SBS/岩沥青复合改性沥青的三大性能指标研究,分析了岩沥青和SBS的用量比变化对改性沥青性能的影响规律。结果表明:在改性沥青中有效成分用量不变的情况下,随着其中岩沥青用量比例的不断增大,改性沥青针入度的变化不大;改性沥青的软化点呈明显下降的趋势,即岩沥青与SBS复合改性对提高软化点的效果不如单独应用SBS的效果好;改性沥青的延度呈明显下降的趋势,且改性沥青的15℃延度的下降程度更为显著。适量添加岩沥青可在一定程度上提高SBS在基质沥青中的分散性。     

SiO2-Al2O3-MgO-F系玻璃陶瓷的等温析晶

应用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等技术,系统研究了SiO2-Al2O3-MgO-F系玻璃和玻璃陶瓷在等温条件下析晶组织转变和转变动力学.结果表明：针状云母晶体首先从玻璃体表面形核,然后以一维模式向玻璃体内部长大.根据John-Meehl-Avrami方程,得到玻璃转变的反应生长指数n为1,活化能A为276.97kJ/mol.     

土质路基边坡坡面冲刷稳定性的模糊综合评判方法及应用

利用模糊数学理论,从两个层次对坡面冲刷进行分级模糊综合评判,可为边坡坡面冲刷稳定性综合评价提供一条新的途径,从而为利用弱势环节断链减灾提供科学依据。     

室内试验中沥青混合料的温度问题分析

室内实验中,试验设备的温度会影响沥青混合料的试验结果。通过试验时监测相关设备,提出恒温箱、拌和锅等仪器的温度偏差以及解决办法。通过试验获得基质沥青、Sasobit改性沥青、SBS改性沥青等类型的沥青混合料试验过程中相关仪器的使用温度,以及试验过程中需要注意的操作细节,如拌和、插捣等。试验结果表明：恒温箱内实际温度高于设置温度;集料温度低于恒温箱设置温度8℃左右;拌和锅内平均温度低于设置温度12℃;红外线测温仪测量温度需要和温度计进行校正比较;试验中试验员动作要快速娴熟。     

TLA／SBS复合改性沥青胶结料的抗老化性能

对TLA／SBS复合改性沥青进行了RTOFT短期老化、PAV热老化及UV紫外老化试验．采用常规沥青试验和DSR试验对老化后沥青胶结料进行了相关性能试验,并与对照组SBS改性沥青进行了对比分析．试验结果表明：TLA／SBS复合改性沥青在经历不同老化后,其软化点和粘度上升,针入度下降,复数剪切模量上升,相位角下降．与SBS改性沥青相比,TLA／SBS复合改性沥青各项性能指标变化幅度相对较低．DSR温度扫描试验结果表明：TLA的加入能提高SBS沥青的抵抗热老化和紫外老化的能力,TLA／SBS复合改性沥青具有更强的抗老化性能．