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脲醛树脂包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊的制备与性能

李冰 , 于萍 , 代晓东 , 邢文国 , 董桂霖 , 周宁宁 , 秦占波 , 张长桥

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.01.016

在阐述了尿素与甲醛聚合制备微胶囊壁材反应原理的基础上,以尿素与甲醛为壁材原料,运用原位聚合法研究了包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊的制备工艺,利用粒度分析仪、红外光谱仪、同步热分析仪和模拟环道油品减阻率评价系统等,对微胶囊制备、储存稳定和溶解性能进行了研究.结果表明:在酸性条件下,以尿素与甲醛为微胶囊化原料,采用原位聚合法制备包覆石油减阻聚合物颗粒的微胶囊,制备工艺具有反应温和、缩聚反应可控,可有效缩短反应时间等特点.制备的脲醛树脂包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊粒度分布主要集中在200μm处,微胶囊可长期保持较好的圆润小球状态,具有良好的热力学稳定性.静压耐压储存稳定性和热力学稳定性研究结果表明,微胶囊可完全满足储存稳定性的要求.脲醛树脂包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊在输送油品中具有优良的溶解性,与未包覆的减阻聚合物颗粒减阻率接近,微胶囊溶解后减阻率较未包覆时略有延迟,但减阻率峰值依然与未包覆时相当,可满足现场工程实际应用.

关键词: 脲醛树脂 , 微胶囊 , α-烯烃减阻聚合物 , 颗粒 , 储存稳定性 , 溶解性

Zn-Mg合金镀层的表面形貌及在Na2SO4中的腐蚀产物分析

于萍 , 王蕾蕾 , 慕春玲 , 崔巍 , 张长桥 , 邢文国

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.11.015

采用扫描电镜和X射线粉末衍射,对含镁量不同的热镀锌镁合金镀层表面形貌和腐蚀产物进行了分析.分析结果表明,随着镁金属含量的不断增加,镀层金属晶粒明显细化,组织结构趋于均匀.但在含量增至2.5%(质量分数,下同)时,晶界上出现了大量镁的偏析,在镁含量增加至3%时,镁在晶界上的偏析更加严重,镀层腐蚀产物中出现了MgO.从腐蚀理论角度上分析,镁的偏析可形成其对应的阴极保护腐蚀产物,而含有MgO的氧化膜疏松多孔,其致密系数α=0.79.这种膜的化学组成和结构不能有效阻碍腐蚀介质通过,无法阻止腐蚀过程的进一步延伸,从而较好地解释了Zn-3%Mg金属镀层抗大气腐蚀性能下降的原因.

关键词: 热镀Zn-Mg合金镀层 , 表面形貌 , 腐蚀产物 , 镀层组分

巯基三氮唑在天然气输送管道减阻性能的研究

邢文国 , 孟宪兴 , 冯维春 , 张长桥

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.05.002

合成了一种新型天然气减阻剂3-烷基-4-胺基-5-巯基-1,2,4-三氮唑(AAMT),在天然气减阻剂室内评价系统上进行了减阻率测试,通过电化学分析及扫描电子显微镜对其在钢铁表面的成膜性能进行研究.结果表明:AAMT能够牢固吸附在输气管道内表面上形成一层光滑的弹性分子膜,显著改善了输气管道内表面的粗糙度.在AAMT浓度为4g/L、成膜时间为1.5h时,测得最大减阻率为10.03％.

关键词: 天然气 , 减阻 , 输气管道 , 成膜

钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层化学组成与电化学腐蚀行为的研究

于萍 , 王蕾蕾 , 邢文国 , 张长桥 , 魏云鹤

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.03.015

通过电化学试验、盐雾加速试验和全浸加速腐蚀试验,在模拟海洋性大气腐蚀环境和工业与重污染大气腐蚀环境条件下,研究了不同化学组成的钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层的腐蚀行为.三种试验方法研究结果表明,该镀层无论在海洋性大气腐蚀环境还是工业和重污染大气腐蚀环境条件下均表现出一致性的优良耐蚀性能;就实际工业生产而言,研究结果认为Zn-Mg合金镁含量控制在1%～2%的范围内是适宜的.

关键词: 热镀层 , Zn-Mg合金 , 加速腐蚀试验 , 电化学腐蚀

硬脂酸咪唑啉在天然气输送管道减阻成膜性能的研究

邢文国 , 冯维春 , 张长桥 , 于萍 , 魏云鹤

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.07.010

依据天然气减阻剂减阻机理及缓释作用机理,合成了一种新型天然气减阻剂硬脂酸咪唑啉,探讨了其在钢铁表面吸附成膜的机理,并在天然气减阻剂室内评价系统上进行了减阻率测试;通过电化学分析及扫描电子显微镜对其在钢铁表面的成膜性能进行研究.结果表明:硬脂酸咪唑啉能够牢固吸附在输气管道内表面上形成一层光滑的弹性分子膜,显著改善了输气管道内表面的粗糙度,在硬脂酸咪唑啉浓度为8g/L、成膜时间为1h时,测得最大减阻率8.7%,为天然气减阻剂的工业化开发奠定了基础.

关键词: 天然气 , 减阻剂 , 咪唑啉 , 输气管道 , 成膜

稀土、铝、镁对热镀锌基合金镀层耐蚀性能的影响

方舒 , 魏云鹤 , 李长雨 , 李冰 , 邢文国

材料保护

为得到耐蚀性较高的多元合金镀层,在Al-Zn,Zn-Mg镀液中加入了Re,Al,Mg元素,获得了7种热镀锌层.通过全浸加速腐蚀试验、盐雾加速腐蚀试验(NSS)和电化学试验(Tafel,EIS),研究了加入元素对热镀锌基合金镀层耐蚀性能的影响,并初步探讨了镀层的耐蚀作用机理.结果表明:Re,Al,Mg均能提高锌基镀层的耐蚀性能;其中Zn-1%Al-2%Mg-0.1%Re合金镀层的耐蚀性能最佳,约为纯锌镀层的2倍.本研究不改变现有热镀锌生产线,有利于推广应用.

关键词: 热浸镀 , 混合稀土 , Al , Mg , 合金镀层 , 耐蚀性能

55％Al-Zn合金熔体结构的从头算研究

邢文国 , 孟宪兴 , 冯维春 , 张长桥

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.2.002

采用第一性原理分子动力学模拟对高温55％ Al-Zn合金熔体进行研究,给出熔体的结构和动力学性质.结果表明:计算得到的A1-Zn合金熔体的结构因子与实验结果符合较好.在加入Zn原子后,熔体中Al原子的分布变化不大,而Zn原子是随机均匀分布的;熔体中Al-A1配位数与Al-Zn配位数之比约为3:1,与熔体中原子含量的比值基本一致.同时研究表明,Al原子周围的第一近邻原子形成的笼体对Al原子运动的阻碍作用较强.

关键词: 55％ Al-Zn合金 , 熔体结构 , 从头算