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新型涂装前处理工艺应用_材料工程论文五篇

2022-01-18

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工件,制造过程中的一个产品部件。也叫制件、作件、课件、五金件等。

涂层(coating)是涂料一次施涂所得到的固态连续膜,是为了防护,绝缘,装饰等目的,涂布于金属,织物,塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态,通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。新型涂装前处理工艺应用_材料工程论文五篇倘若你对此篇文章的写作能力需要改进或者修正,可以和大家一起探讨!

第一篇 新型涂装前处理工艺应用_材料工程论文

涂装前处理包括除油、除锈、磷化三个部分。磷化是中心环节,除油和除锈是磷化之前的准备工序,因此,在生产实践中,既要把磷化工作作为重点,又要从磷化质量的要求出发,抓好除油和除锈工作,尤其要注意他们之间的相互影响。

1、除油除锈

优质的磷化膜只有在彻底去除了油物、锈、氧化皮等异物的工件表面上形成。因为残留在工件表面的油污、锈蚀、氧化皮等会严重阻碍磷化膜的生长。此外,还会影响涂层的附着力,干燥性能、装饰性能和耐蚀性能,彻底去除这些异物是磷化的必要条件。

除油和除锈是磷化之前的两个基本工序,相对而言,油比锈的危害性大,而且有油的工件直接影响除锈速度,所以,除锈应在除油的基础上进行,但对于油少锈多的工件也可以将除油与除锈两个基本工序合二为一,在一个槽中同时完成除油除锈工序,可缩短生产线,降低设备和厂房投资费用,但处理质量不如分槽好,对要求不高的场合可采用。采用此工序后,除油剂也应选择酸性药剂和除锈剂配套使用。除锈仍采用盐酸,盐酸除锈速度快,除锈干净彻底,对氧化皮也有很好的去除功能,且又是常温使用,弊病是盐酸除锈酸雾较大,有害健康,环境污染严重。随着工业的发展,环境保护和劳动条件的改善已成为人们共同关心的问题。因此,在选择药剂时应考虑环境保护的需要。所以选择除油剂时要求配制简单,去污能力强,不含常温下难清洗的氢氧化钠,硅酸盐,op乳化剂等成分,常温下易水洗,不含毒性物质,不产生有害气体,劳动条件好;选择除锈剂时要求内含促进剂,缓蚀剂和抑制剂,能提高除锈速度,防止工件产生过腐蚀和氢脆,能较好的抑制酸雾。WwW.0519news.CoM尤其值得重视的是酸雾抑制,酸洗除锈过程中产生的酸雾,不仅腐蚀设备和厂房,污染环境,而且可引起人们牙齿腐蚀,牙结膜发红,流泪,疼痛,咽喉干燥,咳嗽等症状,所以,有效抑制酸雾,不但是环保的需要,还是本单位自身的需要。

考虑上述要求,经筛选,除油和除锈剂我们采用了

祥和磷化公司的xh-16c除油除锈添加剂与验算配制而成,常温下使用,处理时间10-30min,它能提高除锈速度,防止工件产生过腐蚀和氢脆,能较好的抑制酸雾。 

配方:xh-16c 4%+hcl(35%)60%+h2o 

2、水洗 

除油除锈后的水洗,虽然属于涂装前的辅助工序,但同样需引起足够的重视。除油除锈后工件表面易附着某些非离子表面活性剂,及cl-等。这些物质若清洗不彻底,就可能引起磷化膜变薄,产生线状缺陷,甚至磷化不上。因此,要提高除油除锈后的水洗质量。须经多次漂洗,采用两道水洗,时间1-2min,并经常更换清水,保证清水ph值在5-7值之间。 3、磷化 

所谓磷化,是指把金属工件经过含有磷酸二氢盐的酸性溶液处理,发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层的方法,所生成的膜称为磷化膜。磷化膜的主要目的是增加涂膜附着力,提高涂层耐蚀性。磷化的方法有多种,按磷化时的温度来分,可分为高温磷化(90-98℃),中温磷化(60-75℃),低温磷化(35-55℃)和常温磷化。 

为提供良好的涂装基底,要求磷化膜厚度适宜,结晶致密细小。 

中、高温磷化工艺,虽然磷化速度快,磷化膜耐蚀性好,但磷化膜结晶粗大,挂灰重,液面挥发快,槽液不稳定,沉渣多,而低、常温磷化工艺所形成的磷化膜结晶细致,厚度适宜,膜间很少夹杂沉渣物,吸漆量少,涂层光泽度好,可大大改善涂层的附着力、柔韧性、抗冲击性等,更能满足涂层对磷化膜的要求。值得注意的是,过去一直认为磷化膜厚,涂装后涂层的耐蚀性高,磷化膜本身在整个涂装体系中并不单独承担多大的耐蚀作用,它主要起到使漆膜具有强粘附性,而整个涂层系统的耐蚀力则主要取决于漆膜的耐蚀力以及漆膜与磷化膜的优良配合所形成的强粘附力。 

磷化液一般由主盐、促进剂和中和剂所组成。过去使用的磷化液,大多采用亚硝酸钠(nano2)作促进剂,效果十分年、明显,但在nano2在磷化液中有很大危害:一是影响磷化液的稳定性,nano2在酸性条件下极不稳定,在极短的时间内就分解了。因此,不得不经常添加。nano2的这种特性,往往引起磷化液的主盐不稳定,磷化液沉淀较多,磷化膜挂灰严重,槽液控制困难,磷化质量不稳定;二是nano2是世界公认的致癌物质,长期接触危害人体健康,环境污染严重。解决的方法:一是减少nano2的用量;二是寻找替代物。 

配方:xh-1b 4%+h2o 

4、钝化 

磷化膜的钝化技术,在北美和欧洲国家被广泛应用,采用钝化技术是基于磷化膜自身特点决定的,磷化膜较薄,一般在1-4g/m2,最大不超过10g/m2,其自由孔隙面积大,膜本身的耐蚀力有限。有的甚至在干燥过程中就迅速生黄锈,磷化后进行一次钝化封闭处理,可以是磷化膜孔隙中暴露的金属进一步氧化,或生成钝化层,对磷化膜可以起到填充、氧化作用,使磷化膜稳定于大气之中。 

5、磷化膜的干燥 

对磷化膜进行干燥处理,可起到两个方面的作用,一方面是为下道工序涂漆作准备,以除去磷化膜表面的水分,另一方面是进一步提高涂装后膜的耐蚀性。

第二篇 混凝土及其增强材料的发展与应用_材料工程论文

摘要: 对混凝土(高性能混凝土、活性微粉混凝土、低强混凝土、轻质混凝土、钢纤维混凝土、自密实混凝土、智能混凝土等)以及混凝土增强材料(非金属配筋、新型预应力钢棒等)近年的应用与发展,作了简要的论述.

 

关键词: 结构材料 混凝土

混凝土是现代工程结构的主要材料,我国每年混凝土用量约10亿m3,钢筋用量约2500万t,规模之大,耗资之巨,居世界前列。可以预见,钢筋混凝土仍将是我国在今后相当长时期内的一种重要的工程结构材料,物质是基础,材料的发展,必将对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护管理起着决定性的作用。本文对构成钢筋混凝土的主要材料--混凝土及其增强材料的应用与发展,从工程应用角度作简要介绍。

1 混凝土

组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久(抗磨损、抗冻融、抗渗)、抗灾(地震、风、火〕、抗爆等。

1.1 高性能混凝土(high performance concrete, hpc)

hpc是近年来混凝土材料发展的一个重要方向,所谓高性能:是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言,抗压强度大于c50的混凝土即属于高强混凝土,提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土,可以减小截面尺寸,减轻自重,因而可获得较大的经济效益,而且,高强混凝土一般也具有良好的耐久性。wWW.0519news.cOm我国己制成c100的混凝土。已有文献报道1),国外在试验室高温、高压的条件下,水泥石的强度达到662mpa(抗压)及64.7mpa(抗拉)。在实际工程中,美国西雅图双联广场泵送混凝土56 d抗压强度达133.5mpa。

在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有[1]:(1)合理利用高效减水剂,采用优质骨料、优质水泥,利用优质掺合料,如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施;(2)采用525,625,725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂,这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施;(3)以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土,这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提出的研制高强混凝土的技术措施;(4)交通部天津港湾工程研究所采用复合高效减水剂,用525号水泥320kg/m3,水灰比0.43,和425号水泥480kg/m3,水灰比0.32,在试验室中制成了抗压强度分别为68mpa和65mpa的高强混凝土。

文献[2]报告了采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等,可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。

高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性,其主要缺点是延性较差。而在高强混凝土中加入适量钢纤维后制成的纤维增强高强混凝土,其抗拉、抗弯、抗剪强度均有提高,其韧性(延性)和抗疲劳、抗冲击等性能则能有大幅度提高。此外,在高层建筑的高强混凝土柱中,也可采用x形配筋、劲性钢筋或钢管混凝土等结构方面的措施来改善高强混凝土柱的延性和抗震性能[3]。

1.2 活性微粉混凝土(reactive powder concrete, rpc)[4]

rpc是一种超高强的混凝土,其立方体抗压强度可达200-800mpa,抗拉强度可达25~150mpa,断裂能可达30kj/m2,单位体积质量为2.5-3.0t/m3。制成这种混凝土的主要措施是:(1)减小颗粒的最大尺寸,改善混凝土的均匀性;(2)使用微粉及极微粉材料,以达到最优堆积密度(packing density);(3)减少混凝土用水量,使非水化水泥颗粒作为填料,以增大堆积密度;(4)增放钢纤维以改善其延性;(5)在硬化过程中加压及加温,使其达到很高的强度。

普通混凝土的级配曲线是连续的,而rpc的级配曲线是不连续的台阶形曲线,其骨料粒径很小,接近于水泥颗粒的尺寸。rpc的水灰比可低到0.15,需加入大量的超塑化剂,以改善其工作度。rpc的价格比常用混凝土稍高,但大大低于钢材,可将其设计成细长或薄壁的结构,以扩大建筑使用的自由度。在加拿大sherbrook已设计建造了一座跨度为60m、高3.47m的b200级rpc的人行-摩托车用预应力桁架桥。

1.3低强混凝土[4]

美国混凝土学会(ac1)229委员会,提出了在配料、运送、浇筑方面可控制的低强混凝土,其抗压强度为8mpa或更低。这种材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用,也可用于地下构造,在一些特定情况下,可用其调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标,而且不易产生收缩裂缝。荷兰一座隧洞工程中曾采用了低强度砂浆(1ow-strength mortar, l〕,其组分为:水泥150kg/m3,砂;1080kg/m3,水570kg/m3,超塑化剂6kg/m3,膨润土35kg/m3,所制成的l的抗压强度为3.5mpa,弹性模量低于500mpa。l制成的隧洞封闭块,比常规的土壤稳定法节约造价50%,故这种混凝土可望在软土工程中得到发展应用。

1.4轻质混凝土[5]

利用天然轻骨料(如浮石、凝灰岩等)、工业废料轻骨料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造轻骨料(页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等)制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点利用工业废渣如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土,可降低混凝土的生产成本,并变废为用,减少城市或厂区的污染,减少堆积废料占用的土地,对环境保护也是有利的。

1.5纤维增强混凝土[6]

为了改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺点,在混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究,发展得相当迅速。目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等。

在承重结构中,发展较快、应用较广的是钢纤维混凝土。而钢纤维主要有用于土木建筑工程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。用于土木建筑工程的钢纤维主要有以下几种生产方法:(1)钢丝切断法;(2)薄板剪切法;(3)钢锭(厚板)铣削法;(4)熔钢抽丝法。

当纤维长度及长径比在常用范围,纤维掺量在1%到2%(体积分数,本文中的掺量均指体积分数)的范围内,与基体混凝土相比,钢纤维混凝土的抗拉强度可提高40%~80%,抗弯强度提高50%~120%,抗剪强度提高50%~100%,抗压强度提高较小,在0~25%之间,弹性阶段的变形与基体混凝土性能相比没有显著差别,但可大幅度提高衡量钢纤维混凝土塑性变形性能的韧性。

中国工程建设标准化协会于1992年批准颁布了由大连理工大学等单位编制的《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(cecs 38:92),对推广钢纤维混凝土的应用起到了重要作用。

钢纤维混凝土采用常规的施工技术,其钢纤维掺量一般为0.6%~2.0%。再高的掺量,将容易使钢纤维在施工搅拌过程中结团成球,影响钢纤维混凝土的质量。但是国内外正在研究一种钢纤维掺量达5%~27%的简称为sifcon的砂浆渗浇钢纤维混凝土,其施工技术不同于一般的搅拌浇筑成型的钢纤维混凝土,它是先将钢纤维松散填放在模具内,然后灌注水泥浆或砂浆,使其硬化成型。sifcon与普通钢纤维混凝土相比,其特点是抗压强度比基体材料有大幅度提高,可达100~200mpa,其抗拉、抗弯、抗剪强度以及延性、韧性等也比普通掺量的钢纤维混凝土有更大的提高[7]。

另一种名为砂浆渗浇钢纤维网混凝土(simcon)的施工方法与sifcon的基本相同,只是预先填置在模具内的不是乱向分布的钢纤维,而是钢纤维网,制成的产品中,其纤维掺量一般为4%~6%,试验表明,simcon可用较低的钢纤维掺量而获得与sifcon相同的强度和韧性,从而取得比sifcon节约材料和造价的效果。

虽然sifcon或simcon力学性能优良,但由于其钢纤维用量大、一次性投资高,施工工艺特殊,因此它们只是在必要时用于某些特殊的结构或构件的局部,如火箭发射台和高速公路的抢修等。

在砂浆中铺设钢丝网及网与网之间的骨架钢筋(简称钢丝网水泥)所做成的薄壁结构,具有良好的抗裂能力和变形能力,在国内外造船、水利、建筑工程中应用较为广泛。近年来,在钢丝网水泥中又掺人钢纤维来建造公路路面、渔船、农船等,取得了更好的双重增韧、增强效果。

1.6自密实混凝土(self-compacting concrete)

自密实混凝土不需机械振捣,而是依靠自重使混凝土密实。混凝土的流动度虽然高,但仍可以防止离析。配制这种混凝土的方法有[4]:(1)粗骨料的体积为固体混凝土体积的50%;(2)细骨料的体积为砂浆体积的40%;(3)水灰比为0.9-1.0;(4)进行流动性试验,确定超塑化剂用量及最终的水灰比,使材料获得最优的组成。

这种混凝土的优点有:在施工现场无振动噪音;可进行夜间施工,不扰民;对工人健康无害;混凝土质量均匀、耐久;钢筋布置较密或构件体型复杂时也易于浇筑;施工速度快,现场劳动量小。

1.7智能混凝土(art concrete)[4]

利用混凝土组成的改变,可克服混凝土的某些不利性质,例如:高强混凝土水泥用量多,水灰比低,加入硅灰之类的活性材料,硬化后的混凝土密实度好,但高强混凝土在硬化早期阶段,具有明显的自主收缩和孔隙率较高,易于开裂等缺点。解决这些问题的一个方法是,用掺量为25%的预湿轻骨料来替换骨料,从而在混凝土内部形成一个"蓄水器",使混凝土得到持续的潮湿养护。这种加入"预湿骨料"的方法,可使混凝土的自生收缩大为降低,减少了微细裂缝。

高强混凝土的另一问题是良好的密实性所引起的防火能力降低.这是因为在高温(火灾〕时,砂浆中的自由水和化学结合水转变为水气,但却不能从密实的混凝土中逸出,从而形成气压,导致柱子保护层剥落,严重降低了柱的承载力,解决这个问题的一种方法是,在每方混凝土中加2kg聚丙烯纤维,在高温(火灾)时,纤维熔化,形成了能使水气从边界区逸出的通道,减小了气压,从而防止柱的保护层剥落。

1.8预填骨料升浆混凝土1)

国内在大连中远60000t船坞工程中,因地质条件复杂,船坞底板首次采用了坐落于基岩上的预填骨料升浆混凝土,即用密度较大的厚4~5m的铁矿石作为预填骨料,矿石层下再铺设1m厚的石灰石块石。矿石层上是厚60~80cm的现浇钢筋混凝土板在预填骨料层中布置压浆孔注入砂浆,形成预填骨料升浆混凝土。采取这种工艺,缩短了工期,取得了良好的经济效益。

1.9碾压混凝土[8]

碾压混凝土近年发展较快,可用于大体积混凝土结构(如水工大坝、大型基础)、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。

用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同,其平整使用推土机,振实用碾压机,层间处理用刷毛机,切缝用切缝机,整个施工过程的机械化程度高,施工效率高,劳动条件好,可大量掺用粉煤灰,与普通棍凝土相比,浇筑工期可缩短1/3~1/2,用水量可减少20%,水泥用量可减少30%~60%。

碾压混凝土的层间抗剪性能是修建混凝土高坝的关键问题,国内大连理工大学等单位曾开展这方面的研究工作。

在公路、工业厂房地面等大面积混凝土工程中,采用碾压混凝土,或者在碾压混凝土中再加入钢纤缝,成为钢纤维碾压混凝土,则其力学性能及耐久性还可进一步改善。

1.10再生骨料混凝土

新中国建国至今己逾50年,建国前后修建的不少混凝土结构,因老化或随着经济的发展,需拆除重建,其拆除量十分巨大,在拆除的混凝土中,约有一半是粗骨料,应该考虑如何使之再生利用。以减少环境垃圾,变废为用。

文献[4]报道,在荷兰的德尔夫特,一个272所住宅的方案中,所有的混凝土墙均利用了再生骨料,该方案下一步的计划,是在混凝土楼板中也利用再生骨料。当然,在利用这些再生骨料时,需对这种馄凝土的性能进行试验,例如,文献[9]报道了有关再生轻质混凝土收缩和徐变较为显著的试验成果,值得重视。

2 配筋及增强材料

2.1纤维筋[6]

钢筋混凝土结构的配筋材料,主要是钢筋最近在国际上研究较多的是树脂粘结的纤维筋(fiber reinforced plastics, frp)作馄凝土及预应力混凝土结构的非金属配筋,常用的纤维筋有树脂粘结的碳纤维筋(gfrp)、玻璃纤维筋(gfrp)及芳纶纤维筋(afrp)国外研究指出,这几种纤维筋的强度都很高,只是玻璃纤维筋的抗碱化性能较差。纤维筋的突出优点是抗腐蚀、高强度,此外,还具有良好的抗疲劳性能、大的弹性变形能力、高电阻及低磁导性,其缺点是断裂应变性能较差、较脆、徐变(松弛)值较大,热膨胀系数较大。

国外已有日本、德国、荷兰等国将纤维筋用于预应力混凝土桥,包括体外预应力桥的实例[4]。

2.2双钢筋[1]

为了减小裂缝宽度和构件的变形,国内在一些工程中,采用焊成梯格形的双钢筋,在构件内平放或竖放布置。

2.3冷轧变形钢筋[1]

为了节约钢材用量,国内引进国外设备或自制设备,用光圆钢筋,经过冷轧,轧成带肋的直径小于母材直径的钢筋,称为冷轧带肋钢筋。另一种类似的钢筋,是用i级光圆用筋冷轧扭转成型,称为冷轧变形用筋或冷轧扭钢筋。这两种冷轧钢筋的抗拉强度标准值(极限抗拉强度)及设计值都比母材大大提高,与混凝土的粘结强度也得到提高,但直径较小。它们主要用作板式构件的受力钢筋或梁、柱构件的箍筋或作预应力筋。由于强度提高,可以节约材料用量,获得经济效益。这两种钢筋,国内己制订了规程。为将这种小直径钢筋的用途扩展至梁、柱的受力钢筋,也可采用双筋或三筋的并筋,但需适当增大其锚固长度。

2.4环氧树脂涂敷钢筋[1]

在海洋环境或者有腐蚀性介质的环境中(如冬季撒盐的桥面),钢筋锈蚀是影响结构耐久性的重要原因。为了防止钢筋锈蚀,用不锈钢制造钢筋是一个途径,但是价格昂贵。另一个途径是用环氧树脂涂敷钢筋表面,形成防锈的涂层,以防止钢筋生锈,这种方法在日本、美国应用较多。钢筋在工厂中校直、加热、喷涂树脂粉末,形成防护薄膜,冷却后经检验合格,用于有严格防锈蚀要求的工程,可使结构的耐久性大大提高。

2.5预应力混凝土用钢棒、预应力混凝土用螺旋肋钢丝

在传统用于预应力混凝土的钢丝、钢绞线、热处理钢筋的基础上,从国外引进生产线,己生产出直径达12.6mm、抗拉强度达1570mpa的预应力混凝土用的带螺旋肋的钢棒(stee1 bar),及直径达12.0mm、抗拉强度达1570mpa的带螺旋肋的钢丝。这种新产品的特点是:高强度、低松弛,与混凝土的粘结强度好,易墩粗,可点焊,可盘卷等。

2.6纤维布、纤维条、纤维板

国内在对钢筋混凝土结构进行加固时,常用的一种技术是钢板粘结加固技术,但是钢板质量重、运送不便,剪切成型也比较复杂。

最近在国内外发展并应用了以质量很轻、易于加工、单向抗拉强度很高的纤维布(条、板〕代替钢板进行构件加固的技术,取得了良好的效果。例如,冶金工业局建筑研究总院使用从日本进口的碳纤维,开发了加固改造修复混凝土结构新技术[10],其使用的碳纤维布,厚0.111-0.165mm,单向抗拉强度3000~3550mpa,这种碳纤维布的特点是:具有很高的单向抗拉强度(为普通钢材的10倍),弹模与钢材接近,很适用于钢筋混凝土结构的加固;质量轻,密度仅为钢的1/4,加固层厚度一般不大于1mm,基本不增加结构自重及截面尺寸;施工方便,功效高;耐腐蚀,无须定期维护。

国外在用碳纤维布或碳纤维条时,还利用不同弹模的碳纤维进行优化组合,降低造价。

除碳纤维外,与纤维筋类似,也有用芳纶纤维和玻璃纤维制成的产品(布、条或扳〕.值得指出的是,国际桥梁与结构工程学会(iabse)在1999年11月出版的structural engineering第9卷第4期中,集中报道了加拿大、美国、日本、欧洲诸国在发展使用这种新型材料方面的经验,对激发我国开展这种新材料的生产与应用很有意义。

3 结束语

混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料等多组分构成的一种性能多样化的材料,其性能不仅与组成材料的性能有直接关系,而且还与施工技术、所处环境及维护条件等有关;笔者只是从一个结构工程技术人员的工程实用角度出发,对于所涉及过的研究领域和知之不多的混凝土及其增强材料的发展与应用等方面,作了抛砖引玉的介绍。期望在混凝土结构领域内,有更多的专家学者开发出更多新的材料,并进而研究将这些材料用于结构工程所需解决的设计方法、施工技术以及维护要求等,以促进我国混凝土结构技术的进一步发展。

参考文献

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[10] 李荣,佟晓利,颜子涵.碳纤维材料加固混凝土结构技术应用实践, [j].工业 建筑.1998,(11) :11~18.

第三篇 陶瓷注浆形用偏硅酸钠的生产_材料工程论文

摘要:本文叙述了陶瓷泥浆成形用五水偏硅酸钠制造工艺和影响因素,简要介绍了其在陶瓷行业中的应用。

关键词:五水偏硅酸钠,陶瓷,注浆成形

注浆成形是陶瓷坯料加工所采用的传统方法,对己固定的成形设备和模具,坯体的质量主要由泥浆性质所决定。满足工艺要求的泥浆应具有良好的流动性、一定的稳定性、适当的触变性、过滤性好、含水量适中、形成的坯体具有足够的强度便于脱模和不含气泡等,流动性好的泥浆使用时既要保证能在管道中顺畅流动又容易分布到模具各部份,并且不易聚沉,使坯体各部份组成均匀。泥浆中加入电解质是改善其流动性的主要方法,常用的电解质(又名稀释剂、解胶剂)是水玻璃、碳酸钠、磷酸盐、腐植酸钠、单宁酸钠和聚丙烯酸钠等[1],水玻璃是用量最大的物质,但使用时存在着成份波动大,不便计量和贮运等问题。

偏硅酸钠是由水玻璃和烧碱深加工而成的模数为1(nsi02/nna20,下同)的白色粉未状结晶体,分于内含5个结晶水,熔点72.2℃,易溶于水中,l%水溶液ph值为12.5,显碱性。它具有稀释作用的原回是它能增大泥浆中胶团的表面电荷密度,从而增加双电层厚度和乏电位,使粒于之间的排斥力加大;同时,偏硅酸钠所含的硅酸根阴离子能同泥浆中的ca2+\mg2+有害离于生成难溶物,促进na+的交换作用,使泥浆的粘度减小,而流动性增加。

1 工艺选择

偏硅酸钠合成方法有喷雾干燥法、熔固结次造粒法和溶液结晶法,其中,溶液结晶法工艺具有设备投资少、生产成本低、质量稳定的特点[2],产品特别适合于陶瓷泥浆注浆成形添加剂,对自度、水不溶物等指标要求低,售价低廉的使用要求,其工艺流程如图所不。wWW.0519news.cOM

2 结果讨论

2.1 结晶浓度影响

采用溶液结晶法工艺制五水偏硅酸钠从相图[3]上,其结晶液浓度(na20+si02)%只要控制在25%~28%间均可生成五水偏硅酸钠。但是,溶液中na20、si02含量是相互影响的,si02含量高,结晶周期长,直接用nna2o/nsi02比值为1、含固量58%的溶液结晶,加入晶种,结晶周期需72~120h;na20含量高,结晶速度则快,但较快的结晶速度易造成结晶颗粒细,晶体生长夹带na20多,产品模数难以达到要求。

表1 不同nna2o/nsio2比结晶溶液与结晶时间有关

nna2o/nsio20.5~0.80.95~1.031.2~1.81.9~2.3结晶时间h 不结晶大于7215~204~6

2.2 晶种影响

在偏硅酸钠结晶过程中,为了控制晶体质量,获得粒度均匀的产品,采用向结晶溶液加入合适粒度及数量的晶种,整个过程选用温和搅拌,使晶种较均匀地悬浮在整个溶液中,减少二次成核数量,使被结晶的物质只在晶种表向上生长。

晶种的加入量取决于整个结晶过程可被结晶出来的物质量、晶种粒度和所希望得到产品的粒度。假设过程中无初级成核晶种生成,则成品粒于数等于新加入晶种粒子数

式中:ms、mp—晶种、成品质量

ls、lp—晶种、成品平均粒度

kv、p—偏硅酸钠物性常数

对于偏硅酸钠自水溶液的结晶过程,按结晶相变,由于其介稳区的宽度较窄,容易进入不稳区,一般采用加0.1mm~0.2mm粒度的晶种。如要求成品粒度平均1mm,考虑到不可避免溶液自身成核数量,实际加入0.1mm晶种为理论量的40%~60%。

2.3 温度控制影响

五水偏硅酸钠结晶过程对温度比较敏感,其晶体生长需经过诱导过程,采用在50℃~60℃间向溶液加晶种方法控制晶核总量,之后使晶体在相对恒定的温度和过饱和度下使晶体均速增长。结晶后期,以每分钟1℃度降温,使晶体快速长人,至阴38~8℃趁热分离出料。

表2 偏硅酸钠主要技术指标 指标名称指标值外观白色结晶粉未碱含量(na20)%28.0~30.0二氧化硅(sio2)%27.80~30.00铁(fe)含量%≤0.03水不溶物%≤0.3

2.4 其它助剂影响

为了便于分离操作时游离水同晶体分禹,在降温结束前0.5h按总量0.005%~0.15%比例一次性加入十二烷基磺酸类表面活性剂,可降低晶体与水之间的表面

张力,能使湿样游离水降到4%以下,便于干燥和贮存。

3 应用

利用溶液结晶法制备五水偏硅酸钠,产品上要指标如表2。

偏硅酸钠对泥浆的ph值有较强的缓冲能力,其所含的硅酸根阴离子除增大粘土粒于带电荷密度外,还易同泥浆中的有害ca2+\mg2+离子作用生成难溶盐,促进na+离于的交换作用,能生成更多的na一粘土,也会改善泥浆的流动性.当这种泥浆加入模具中成形时,易同石膏起反应,能快速地发生絮凝、硬化反应,缩短成坯时间。偏硅酸钠一般按粘土量的0.3%-4.5%加入,不仅适于普通注浆成形,也适于压力注浆成形,具有使用方便、价格低廉、稀释性能好的特点。

同时,偏硅酸钠便于同其它常用稀释剂如纯碱、磷酸盐、腐植酸钠等调配成复合稀释解胶剂,比单一解胶剂有更好的解胶性能。目前,各种市售复合解胶剂大多是以偏硅酸钠为上要成份配制的。

此外,偏硅酸钠对脂肪类物质有较强的润湿、乳化和皂化作用,具有较强的去油污性能,广泛用于配制各种洗涤剂。另外,在纺织、造纸和采油等行业也有广泛应

参考文献

1 西北轻工业学院等。陶瓷工艺学,轻工业出版社:1985,199~201

2 丽秀等。无机盐工业。1994(4),6~9

3 戴志成等,硅化合物生产与应用。1994,90~92

第四篇 焊接熔滴过渡三维动画仿真(clx2)_材料工程论文

摘   要

随着我国经济的快速发展,教研改革的不断深化,形象生动的教学方法有必要应用到实际教学活动中。而焊接熔滴过的形式,一般都要通过高速摄影方法对熔滴的过渡情况进行摄制,播放以后才能知道具体的熔滴过渡形式,所需的设备昂贵,摄制工艺相当的复杂并难以做到。通过对本课题的研究,不但可以有利于教学改革,提高学生的学习兴趣,而且还不需要昂贵的设备,降低成本。

本课题通过查阅资料,根据熔滴过渡的受力情况和熔滴过渡的主要形式和特点,应用3ds max 4.0绘制三维动画,并且用authorware制作演示界面。经过对软件的调试和修改,最终达到本课题的要求。

该软件共制作了12个三维动画,即大滴滴落过渡、大滴排斥过渡、细颗粒过渡、短路过渡、过渡、射滴过渡、射流过渡1(表现其跳弧现象)、射流过渡2(表现其高速过渡现象)、旋转射流过渡、亚射流过渡、沿熔渣渣壳过渡、沿套筒过渡。演示界面包括欢迎界面、动画选择界面、退出界面、结束界面。在软件制作期间,进行了大量的调试工作,并且该软件的各环节运行正常。

结果表明,该软件能够对焊接熔滴过渡的过程提供很形象的模拟,并且与真实的熔滴过渡的过程相近。而且它在计算机模拟实际工艺等方面具有一定的实际意义,为以后的计算机仿真作出了初步探索。

关键词:熔滴过渡,三维动画,计算机仿真

付费论文:17000多字的本科论文   有中英文摘要、目录、图、表、参考文献    400元

第五篇 探索完美诱惑力——发展中的新材料综述_材料工程论文

摘要

新材料是发展高新技术的物质基础,也是改造传统产业的重要条件,因此,世界各国家都给予高度重视,把新材料的研究与开发列为关键技术的组成部分。本文详细介绍了新材料的相关基础知识,包括其概念和特点以及行业发展前景。结合工业产品设计实践列举了大量应用新材料并取得较好效果的实例,然后将其放到产业的高度,以促进经济增长为目的,提出了大力发展新材料支柱产业的规划。文中阐述了我国新材料产业的发展状况,详细介绍了两个比较典型的地区。最后列举了几个国际先进的材料公司的基本状况和主打产品,提出了我国材料行业的发展目标。

关键词:新材料;产业;综述

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《新型涂装前处理工艺应用_材料工程论文五篇》

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