关键词： 化学工程与工艺   自动化   发展趋势  

摘要： 化学工程与工艺的自动化发展尤其重要,通过合理的自动化发展策略,企业能够创造出更高的经济效益,同时我国化工行业的发展质量也能够提高。基于此,分析了化学工程与工艺中的自动化发展趋势,首先明确了化学工程与工艺自动化发展的意义,其次分析了化学工程与工艺自动化技术,其中包括PCS过程控制技术、DCS分布式控制技术、IIoT工业物联网技术这三层面的内容,最后分析了化学工程与工艺自动化发展趋势,其中包括智能化和数字化、绿色化和创新化、全球化和现代化这三方面的内容。

关键词： 复合材料   螺旋桨   均匀流场   流固耦合   尺度效应  

摘要： 为实现实尺度复合材料螺旋桨的流固耦合性能预报,针对船用复合材料螺旋桨在均匀流场中稳态流固耦合的尺度效应问题,本文基于Ansys Workbench建立了双向流固耦合算法,采用ACP模块对3种尺度的4381复合材料螺旋桨进行30°角铺层建模,分析了流固耦合下结构变形与敞水性能变化的尺度效应规律。研究结果表明:粘性力相对占比是刚性桨敞水性能尺度效应的主要因素;流固耦合最大变形比和螺距变形比均与缩尺比呈线性关系,因流体的附加刚度作用,最大变形比需在悬臂板挠度公式基础上作3%的修正;流固耦合后敞水性能的改变量与缩尺比呈线性关系,其尺度效应需在刚性桨敞水性能尺度效应关系上进一步作5%~7%的修正,修正量与复材桨压力中心区和桨叶的厚度均有一定关系。考虑流固耦合的复材桨尺度效应修正为不同尺度复材桨的数值计算和性能预报提供了有效参考。

关键词： 聚苯硫醚   氮化硼   氧化铝   复合材料   导热性能  

摘要： 以聚苯硫醚(PPS)为基体,刚玉型Al_(2)O_(3)与少量片状BN为复合导热填料,采用低温高压的模压工艺制备了Al_(2)O_(3)/PPS/BN高导热复合材料。研究了填料粒径及含量、PPS含量对复合材料导热性能和力学性能的影响,并确定了一种高导热Al_(2)O_(3)复合材料的制备工艺。采用扫描电子显微镜、导热测量仪、万能试验机等研究了试样的形貌、导热率及力学性能。结果表明:w(Al_(2)O_(3))为89%,w(BN)为3%,w(PPS)为8%时,复合材料的导热率达5.44 W/(m·K),最高导热率是环氧树脂的21.76倍,且具有优异的力学性能。

关键词： 接触网腕臂装置   增强复合材料   应用性能   对比研究  

摘要： 接触网腕臂装置简化结构,提升绝缘等级,降低重量是发展的趋势。非金属复合材料具有重量轻、强度高、绝缘性能好的特点,通过与传统金属材料进行机械、电气方面的性能对比,探究非金属增强复合材料应用于接触网腕臂装置的显著效果。研究非金属增强复合材料腕臂装置结构型式和复杂成型工艺,并利用有限元仿真进行模拟分析优化提升;深入对比分析不同结构和材质的腕臂装置,系统总结应用特点,提出非金属增强复合材料用于接触网腕臂的适用性。

关键词： 轴向运动梁   叠层复合材料   薄壁梁   假设模态法   横向振动  

摘要： 研究可轴向运动复合材料薄壁梁的动力学特性.基于VAM(变分渐进法)复合材料薄壁梁理论,采用Euler-Bernoulli梁模型并根据Hamilton原理来建立复合材料薄壁梁的动力学方程.应用假设模态法对薄壁梁进行自由振动分析,通过比较研究验证了该建模方法的正确性,并分析了几何参数和物理参数对薄壁梁固有频率的影响.推导了轴向运动复合材料薄壁梁的横向振动方程,借助四阶Runge-Kutta法进行数值计算,研究了不同纤维铺层方式和不同匀速度大小对可轴向运动复合材料薄壁梁横向振动末端位移响应的影响.

关键词： 陶瓷基复合材料   反应熔渗法   多孔碳陶瓷化   综述  

摘要： 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有高强韧、耐氧化的特性,现已成为航空航天领域重要的高温结构候选材料。反应熔渗法可实现陶瓷基复合材料的大规模、短周期和低成本制备,是目前最具有商业化前景的技术之一。然而,传统反应熔渗法制得陶瓷基复合材料存在着基体碳残留、纤维刻蚀等问题,导致材料力学与氧化-烧蚀性能不佳。为突破传统碳基体陶瓷化程度低的局限性,相关研究人员采用碳基体孔结构构筑方法,通过多孔碳基体取代传统熔渗预制体中致密碳基体,以促进碳基体的陶瓷化转变及反应熔体的消耗,进而实现陶瓷基复合材料的性能优化。本综述介绍了采用多孔碳陶瓷化策略制备SiC陶瓷、SiC/SiC复合材料、C/SiC复合材料及超高温陶瓷基复合材料的相关研究进展,并且通过与传统反应熔渗法对比,验证了多孔碳陶瓷化策略的优势,同时总结了相关多孔碳基体制备方法的发展演变过程,最后针对先进陶瓷基复合材料的基础理论与工艺技术需求,对多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法的未来发展方向进行了展望。

关键词： BiO_(2-x)   BiOCl   复合材料   光催化   异质结  

摘要： 采用简单的一步水热法制备得到片状结构的BiO_(2-x),然后通过溶剂热法将BiO_(2-x)与BiOCl进行复合,制备一系列BiO_(2-x)/BiOCl异质结复合材料。采取一系列测试的手段对所制备的BiO_(2-x)/BiOCl复合材料进行表征实验,对复合物的晶相构成、晶体形貌、稳定性进行研究。以罗丹明B(RhB)模拟作为难降解污染物,对所制备的BiO_(2-x)/BiOCl复合材料的光催化性能进行测试,结果表明一定比例的BiO_(2-x)/BiOCl复合物比纯的BiO_(2-x),BiOCl能够更快、更好、更彻底地降解有机污染物,具有更显著的光催化活性。同时经过5次循环实验及反应前后的XRD图谱表明所制备的材料具有优异的光化学稳定性,并且可以多次重复利用。基于自由基捕获实验,我们提出了可能的光催化机理。

关键词： Ta   Ta_(0.5)Hf_(0.5)C   层状复合材料   抗热冲击性能   等离子火焰  

摘要： Ta/Ta_(0.5)Hf_(0.5)C层状复合材料是一种极具潜力的耐超高温结构材料,但抗热冲击性能鲜有报道。设计以超高温等离子火焰对复合材料进行脉冲考核,测试了材料考核过程中的温升数据及考核前后的微观组织和宏观形貌变化。在此基础上,利用有限元软件模拟了材料考核过程中的热应力分布,并指导开展了应力循环加载试验,分析了材料的抗热冲击机制。结果表明,复合材料经等离子火焰脉冲考核120次无裂纹生成。考核过程中,复合材料内部最大热应力数值约为207MPa。复合材料自身的高强度和优异的抵御裂纹扩展能力是其优异抗热冲击性能的主要原因,其经210MPa应力循环加载120次后,强度和韧性保留率分别高达70.1%和73.9%。

关键词： 淀粉   淀粉脂质复合体   乳化性   Pickering乳液  

摘要： 采用干法制备月桂酸、单月桂酸甘油酯、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯的淀粉脂质复合体,并通过复合率、溶解率、膨胀力、碘吸收曲线、红外光谱、拉曼光谱、乳化性等对淀粉脂质复合体的性能进行表征。结果表明:4种淀粉脂质复合体的复合率随着脂肪酸碳链的增长而增大;溶解率和膨胀力总体上随着温度的升高逐渐变大,但随着碳原子数的增加而减小。碘吸收特性、红外光谱和拉曼光谱结果表明,随着碳原子数的增多,V型结晶淀粉与脂肪酸复合的效果越好。此外,利用质量浓度为8 g/L的淀粉脂质复合体制备的乳液具有较稳定的乳化状态。试验表明,淀粉脂质复合体在Pickering乳液中具有较大的应用潜力。

关键词： 硅氧烷改性乙烯基树脂   真空辅助成型   力学性能   阻燃性能   低毒性能  

摘要： 对玻璃纤维增强的硅氧烷改性乙烯基树脂复合材料的成型工艺及力学、阻燃低毒性进行研究。研究发现,对厚度小于40 mm的层合板,使用一次成型的真空辅助成型工艺即可获得较好的形态,而厚度大于40 mm的层合板需使用二次成型方法。改性后的复合材料力学性能下降幅度在10%左右。从氧指数、低播焰、烟毒性、常温毒性、高温毒性等方面,对硅氧烷改性的乙烯基树脂复合材料的阻燃性和毒性进行研究,结果表明,磷、硅协同阻燃作用显著提高了该复合材料的阻燃性能,其氧指数从24.5%提高到38.0%,其低播焰性能够满足墙壁和天花板衬板的使用条件;硅氧烷化合物的低毒、低烟特性显著降低了该复合材料的烟毒性,其最大烟密度为189,毒性为低等毒性,满足密闭环境的使用要求。