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酸性土壤中接地网牺牲阳极阴极保护法研究

杜鹏 , 刘欣 , 郜友彬 , 李多生 , 裴锋 , 刘光明 , 田旭 , 蒋磊

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.019

目的：提高牺牲阳极的阴极保护法在酸性土壤中对接地网的防腐能力,分析牺牲阳极阴极保护法在酸性土壤中应用的技术要点,总结保护效果优化措施。方法设计牺牲阳极模拟系统,模拟地网面积为3.52 m2,保护电流设计为35.2 mA,对Q235碳钢和镀锌钢两种常用接地材料的接地电阻、保护电位及保护电流进行研究。结果该方法对镀锌钢保护较好,保护电位均低于-0.95 V；对Q235碳钢保护较差,保护电位部分高于-750 mV,且波动较大,最大波幅可达201 mV。系统运行中,计算得出保护电流在降雨量较大时最高可达30.75 mA,降雨量较小时最低为11.89 mA,均低于设计值。结论由于阳极处砂石较多、土壤电阻率高,阳极不能完全释放电流。其次,土壤保水性差,电阻率波动大,系统运行不稳定也抑制了保护效果。酸性土壤盐基性离子大量淋失,土壤电阻率普遍较高,且受降雨扰动较大,牺牲阳极工作效率较低且稳定性差。需采用适当提高保护电流、降低阳极区土壤电阻率、优化阳极设计工艺参数等措施以达到良好的保护效果。

关键词: 酸性土壤 , 牺牲阳极 , 阴极保护 , 接地电阻 , 保护电位 , 保护电流

天然橡胶/顺丁橡胶共混胶体系裂纹生长行为的形态演变机理

刘衍朋 , 翁更生 , 姚鸿 , 常爱军 , 付坤 , 陈忠仁 , 刘欣 , 张慧慧

高分子材料科学与工程

研究了不同共混比例的顺丁橡胶(BR)与天然橡胶(NR)组成的共混胶的裂纹尖端生长行为.采用裂纹扩展在线研究平台(DMA-Crack Growth)、超高速摄像仪、扫描电子显微镜和扫描探针显微镜对裂纹尖端进行实时追踪观测,拍摄不同共混比例的橡胶裂纹尖端的裂纹扩展动态图像.结果表明,共混比例达到m(BR)/m(NR)=50/50时,韧带均匀分布在裂纹尖端,韧带多而细且均匀,可以有效减缓橡胶裂纹扩展速度;橡胶开裂的断面随着BR共混比例的增加,表面形貌由类三角形向扇形形貌过渡.最后讨论了裂纹增长的机理.

关键词: 橡胶 , 共混 , 裂纹扩展 , 演变机理

硼硅酸盐生物活性玻璃多孔支架的制备

刘欣 , 姚爱华 , 王德平 , 黄文hai , 付海罗 , 赵荻 , 吕维加 , 潘浩波

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00322

Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅-B₂O₃系硼硅酸盐生物玻璃是一类具有良好生物活性和降解性能的组织工程材料. 本研究中, 采用有机泡沫浸渍法, 乙醇作溶剂, 乙基纤维素作添加剂, 将硼硅酸盐玻璃粉体制备成具有三维连通网状结构的组织工程多孔支架. 通过调节浆料的固相含量和乙基纤维素含量, 改善坯体的涂覆量, 在支架孔径为300~500μm,孔隙率高于80%时, 使支架抗压强度从0.03MPa提高到0.36MPa. 根据蜂窝状结构模型分析, 发现采用高强度玻璃, 优化浆料是改善多孔材料结构和力学性能的有效途径. 用该模型理论指导, 由Na₂O-K₂O-MgO-CaO-SiO₂-P₂O₅-B₂O₃系统制成的另一种硼硅酸盐玻璃支架, 其抗压强度可达5~8MPa. 实验表明有机泡沫浸渍法在制备组织工程支架中有广泛的应用前景.

关键词: 有机泡沫浸渍法 , borosilicate bioglass , scaffolds , slurry

硼硅酸盐生物活性玻璃多孔支架的制备

刘欣 , 姚爱华 , 王德平 , 黄文旵 , 付海罗 , 赵荻 , 吕维加 , 潘浩波

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.02.024

Na2O-CaO-SiO2-P2O5-B2O3系硼硅酸盐生物玻璃是一类具有良好生物活性和降解性能的组织工程材料.本研究中,采用有机泡沫浸渍法,乙醇作溶剂,乙基纤维素作添加剂,将硼硅酸盐玻璃粉体制备成具有三维连通网状结构的组织工程多孔支架.通过调节浆料的固相含量和乙基纤维素含量,改善坯体的涂覆量,在支架孔径为300～500um,孔隙率高于80%时,使支架抗压强度从0.03MPa提高到0.36MPa.根据蜂窝状结构模型分析,发现采用高强度玻璃,优化浆料是改善多孔材料结构和力学性能的有效途径.用该模型理论指导,由Na2O-CaO-SiO2-P2O5-B2O3系统制成的另一种硼硅酸盐玻璃支架,其抗压强度可达5～8MPa.实验表明有机泡沫浸渍法在制备组织工程支架中有广泛的应用前景.

关键词: 有机泡沫浸渍法 , 硼硅酸盐生物活性玻璃 , 多孔支架 , 浆料

聚苯胺接枝石墨的制备及性能测试

裴锋 , 胡孝涛 , 田旭 , 刘欣 , 刘志雷 , 刘光明 , 李多生 , 黄健航 , 刘文杰

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.034

目的通过石墨表面的原位接枝反应制备聚苯胺接枝改性石墨(GO-g-PANI).方法首先对鳞片石墨进行氧化,然后利用表面的羟基与硅烷偶联剂KH550反应在其表面引入胺基,进而接枝聚苯胺,制备聚苯胺接枝改性石墨(GO-g-PANI).通过FTIR、SEM、四探针导体/半导体电阻率测试仪进行表征,并将其作为导电填料制备导电涂料.结果在苯胺与石墨不同的比例下,产率都在92％以上,并且当石墨与苯胺质量比为3:1时,在石墨表面生长出针状聚苯胺,其形成的复合材料的电阻率最低,为12.8 Ω·mm.当此改性石墨在固膜含量为30％(质量分数)时涂料的综合性能最佳.结论聚苯胺可以通过原位反应接到石墨上,并且能够改善氧化石墨的导电性能,在导电材料、电磁屏蔽材料方面具有潜在的应用前景.

关键词: 石墨 , 聚苯胺 , 接枝 , 硅烷偶联剂 , 电阻率 , 针状

高质量单晶In2Ge2O7纳米带的合成和生长机制探究

马新志 , 张佳音 , 刘欣 , 温静 , 高琼 , 李凯 , 牟洪臣

人工晶体学报

采用CVD法成功合成了高质量单晶In2 Ge2 O7纳米带,采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像以及X射线衍射(XRD),能谱元素分布图像等对产物进行了表征.结果表明,生长的纳米带长几十微米、厚度50 nm,几乎没有缺陷且In,Ge,O元素分布均匀.此外,基于热力学原理对单晶纳米带的生长机制进行了讨论.

关键词: In2Ge2O7 , 纳米带 , 合成 , 生长机制

聚碳酸酯/羟基磷灰石纳米复合材料的力学性能与热性能

郑怡磊 , 李远莉 , 刘欣 , 刘正英 , 杨伟 , 李尉 , 杨鸣波

高分子材料科学与工程

采用低剪切应力分散混合方法制备了不同含量的聚碳酸酯/羟基磷灰石纳米复合材料(PC/HAP),并研究了其力学性能和热行为.结果表明:采用低剪切应力法复合加入的HAP在基体中分散均匀但界面结合较弱,材料的屈服强度略有提高,而冲击性能有一定程度下降;对PC与PC/HAP复合材料在空气中热降解动力学的研究表明:在空气气氛中PC与PC/HAP均呈现二阶失重,HAP可显著提高材料的最大热失重温度及热稳定性,一阶热降解活化能由109 kJ/mol上升到186 kJ/mol,二阶热降解活化能由127 kJ/mol上升到195 kJ/mol.

关键词: 低剪切应力 , 聚碳酸酯 , 纳米复合材料 , 热性能 , 力学性能

五配位四方锥混合配体配合物[Cu(phen)(om)(H2O)]·H2O的结构和光谱研究(phen=邻菲咯啉,om=草胺酸)

王文珍 , 刘欣 , 于丽华 , 廖代正 , 姜宗慧 , 阎世平 , 王耕霖

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2003.10.017

关键词: Cu(Ⅱ)配合物,草胺酸,晶体结构,氢键,电子自旋顺磁共振谱

柔性石墨接地体与金属接地体的耐腐蚀性对比

饶斌斌 , 徐宁 , 张宇 , 杨知非 , 阮江军 , 刘欣 , 田旭

材料保护

传统金属接地体受到土壤的电化学腐蚀严重,为此,选择一种新型接地材料——柔性石墨接地体,与钢、铜等常用金属接地体的耐腐蚀性进行对比.根据5种常见土壤的腐蚀特性,采用室内腐蚀模拟试验,通过制备土壤模拟液和细砂模拟我国几种典型土质,对几种接地材料的腐蚀特性进行了研究.同时,针对接地材料腐蚀对接地电阻的影响,分别对相同长度及直径的铜、钢和石墨复合接地体3种接地材料腐蚀前后的接地电阻进行了对比测试.研究表明:石墨复合接地材料不受土壤条件的限制,其防腐蚀特性优于现行的钢、铜等金属接地材料;石墨复合接地材料腐蚀前后,其接地电阻基本无变化.

关键词: 柔性石墨接地材料 , 非金属接地材料 , 金属接地材料 , 腐蚀特性 , 接地电阻