抽油杆用CF/VE拉挤复合材料在盐溶液中的老化机理

文中研究了95℃盐溶液(3%NaCl水溶液)中油田抽油杆用碳纤维/乙烯基酯树脂(CF/VE)单向拉挤复合材料的吸湿特性,以及材料的静态力学性能和动态热机械性能的变化,并用SEM观察了弯曲断口形貌。结果表明,该复合材料的吸湿行为符合菲克第二定律,材料的平衡吸湿率Mm 约为0.778%,水分在该复合材料中的扩散系数约为4.988×10^-6mm²/s;复合材料的性能下降趋势与吸湿率的增加趋势相对应,浸泡1176h后 ,弯曲强度和层间剪切强度的最终保留率分别约为63%和66%;DMTA及SEM结果表明,复合材料的性能变化是由基体溶胀塑化、界面脱粘以及基体、界面的形貌变化引起的,未发生化学反应     

抽油杆用CF/VE拉挤复合材料在酸性介质中的老化行为研究

文中研究了碳纤维/乙烯基酯树脂（CF/VE）拉挤复合材料在65℃和95℃、质量分数为5％的H₂SO₄水溶液中的吸湿特性、以及材料的动态力学性能和静态力学性能的变化。结果表明,在5%H₂SO₄水溶液中,浸泡前期复合材料的吸湿与Fick扩散相似,但后期吸湿率略有下降;拉挤复合材料的力学损耗（tanδ）随浸泡时间的延长而增大,且温度越高影响越大;玻璃化转变温度（T_g）、储能模量（E′）以及弯曲强度和剪切强度随浸泡时间的延长而下降,且温度越高,下降幅度越大。     

华东自然环境浸润树脂耐久性对CFRP片材耐久性的影响

在华东地区自然暴露环境条件下,通过16组80个试件,自然老化3 a的耐久性能试验,考察碳纤维增强复合材料(CFRP)片材及树脂的外观、抗拉强度、弹性模量、伸长率等主要物理力学性能指标随老化时间的变化.结果表明,浸渍树脂抗拉强度与碳纤维片材抗拉强度有一定关系,而伸长率和弹性模量的变化受树脂耐久性能的影响不明显.随着老化时间的延长,两种浸润树脂质量损失严重,不同的CFRP片材和对应树脂的力学性能均有下降趋势.浸润树脂的力学性能耐久性会影响CFRP片材的力学性能,但主要由碳纤维材料的性能决定.     

汽车摩擦材料树脂基体的选择

通过对５种不同树脂基体的热性能和以其为基体的摩擦材料的力学性能及摩擦磨损性能研究，得出如下结论：在所研究的树脂中，其热分解温度都较高．其中进口环氧改性树脂、国内吉林产酚醛树脂和浙江产腰果壳油改性酚醛树脂的热分解温度都超过５２０℃，且前二者在５００℃时热分解余重都超过７０％，说明这两类树脂热分解温度高，分解缓慢，是一种较理想的树脂基体材料．从冲击强度、三点弯曲性能、硬度等力学性能指标考虑，以上３种树脂基体也较优．从摩擦磨损性能看，进口漆树粉改性树脂及吉林产树脂有较高且稳定的摩擦因数、热衰退较小．综合各种性能指标，树脂粘结剂以国产酚醛树脂、进口环氧改性树脂和漆树粉改性树脂为佳．     

碳纤维及其复合材料的发展及应用

叙述了碳纤维的结构形态、分类以及在力学、物理、化学方面的性能,介绍了碳纤维增强复合材料的特性,着重阐述了碳纤维增强树脂基复合材料中基体的分类、选择和应用,指出了碳纤维及其复合材料进一步发展的趋势。     

耐高温碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备

将二聚酸(dimer acid, DFA)改性缩水甘油胺类环氧树脂(4,4'-methylenebis(N,N-diglycidylaniline)/N, N, N', N'-tetraglycidyl-2, 2-bis [4-(4-aminophenoxy) phenyl] propane, TGDDE/TGBAPP), 并和其他具有不同黏度的多官能环氧树脂组成环氧树脂预浸料体系, 制得了一种适用于热熔膜法制备碳纤维增强环氧树脂预浸料的环氧树脂体系及耐高温碳纤维增强环氧树脂复合材料. 研究结果表明: 该树脂的适用期达 60 d 以上, 固化物热稳定性达300 ℃ 以上; 复合材料具有较好的耐热性能, 长期使用其耐热温度可达 160 ℃ 以上, 符合高性能碳纤维增强环氧树脂复合材料对耐热性能的要求.     

碳纤维/乙烯基酯树脂拉挤复合材料基体固化体系的研究

采用差示扫描量热法(DSC)分析了不同固化剂配方体系的乙烯基酯树脂固化反应特征,研究了固化放热量、固化程度及其浇铸体力学性能的关系,并对模压和拉挤成型碳纤维复合材料的力学性能进行评价,结果表明联用固化剂可使固化温度范围变窄,提高固化放热量.放热量能基本反映树脂的固化程度,直接影响浇铸体及复合材料的力学性能.     

纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备及其力学性能

为制备综合力学性能优异的纳米碳纤维(CNFs)增强聚合物复合材料,利用超声分散设备,采用1.6g/L的十二烷基酸钠(SDS)对纳米碳纤维进行表面处理,制备出不同纳米碳纤维质量分数的纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料.SEM和复合材料拉伸结果表明SDS分散处理在一定程度上能改善碳纳米纤维与基体的界面结合和分散情况,提高复合材料的拉伸性能.当纳米碳纤维的含量在3wt%左右时,复合材料的拉伸强度达到最大.动态拉伸结果表明对CNFs的表面处理能增加复合材料在动态变形时的内摩擦,且材料的动态力学性能稳定.     

炭纤维/沥青树脂复合材料的性能研究

以不同地区的催化裂化油浆为原料，与对苯二甲醇反应，得到不同性能的沥青树脂。分别以沥青树脂和酚醛为基体与炭纤维复合，通过模压成型，得到实验室复合材料试样。考察了沥青树脂的软化点、残炭值、树脂含量等指标与炭纤维／书寸脂复合材料的抗冲击强度、层间剪切强度等力学性能的关系。结果表明，沥青树脂基的炭纤维复合材料表现出的力学性能优于酚醛树脂复合材料，并间接证明了沥青树脂与炭纤维有较强的亲和性。     

玄武岩纤维布增强不同树脂基体复合材料的制备与力学性能

利用3种不同的制备工艺,成功制备了相同玄武岩纤维布含量但5种不同树脂基体的玄武岩纤维布增强树脂基复合材料.5种树脂基体包括热固性的环氧树脂、乙烯基酯、热塑性尼龙6、聚碳酸酯及ABS树脂.所制备的5种复合材料组织均匀致密,玄武岩纤维布分布特征相同.研究了玄武岩纤维布增强树脂基复合材料准静态拉伸和3点弯曲力学性能,探讨了树脂基体种类的变化对力学性能的影响规律.在此基础上,通过微观分析研究了玄武岩纤维布增强树脂基复合材料在准静态拉伸和3点弯曲加载条件下的破坏机制,并揭示了树脂基体种类的变化对力学性能影响的机理.      

超高强度抽油杆的可靠性增长试验

本文对超高强度抽油杆的可靠性增长试验进行了研究.通过可靠性增长试验.发现并改进20CrMo钢超高强度抽油杆的薄弱环节.加速了该产品的开发进程.并使其疲劳性能指标达到了美国同类产品的水平.研究表明.国产超高强度抽油杆在工艺改进前后,其疲劳寿命均服从对数正态分布,两者标准差相同,但对数寿命均值有明显的差别;其可靠性增长的规律可以用Duane模型描述.     

基于有限元方法的抽油杆管磨损量预测

针对在斜直井、定向井、水平井等井中采取有杆泵采油作业时,由于抽油杆屈曲以及井眼弯曲导致抽油杆严重偏磨的问题,建立了抽油杆动态行为有限元分析方法。利用能量法原理,将抽油杆发生偏磨时产生的摩擦功与金属磨损消耗的能量联系起来,确定了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型,利用有限元分析得到的接触力可以定量分析杆管柱的磨损量。结果表明,有限元方法模拟效果较好,可用于预测井下杆管偏磨情况,对油田采取合理的防偏磨措施具有重要的指导意义。     

抽油杆可靠性的试验研究

对抽油杆的可靠性试验研究表明.抽油杆的可靠性指标应以其安全使用寿命为准则.通过寿命试验对抽油杆可靠度进行了评价.重点讨论了抽油杆的寿命试验和加速寿命试验.提出抽油杆的寿命分散系数.并针对抽油杆的特点.介绍了抽油杆可靠性筛选试验和可靠性验证试验的主要步骤.并给出了应用实例.     

电流密度和超精加工对桑塔纳轿车减振器连杆耐蚀性的影响

通过不同电镀工艺参数条件下对减振器连杆进行镀铬处理，用盐雾试验和电解腐蚀试验评价其耐腐蚀性能，研究了电流密度和超精加工对桑塔纳轿车减振器连杆耐蚀性的影响．结果表明，连杆的最佳电镀工艺参数：电流密度为56—58A／dm^2、电镀时间为22min．电流密度为58A／dm^2以下，镀层吸氢量明显低于电流密度为60A／dm^2、63A／dm^2的镀层，吸氢速度平缓，镀铬层内应力小．镀前对桑塔纳轿车减振器连杆进行表面超精加工可显著提高连杆的耐蚀性．     

交流阻抗法评价氟改性乙烯基酯树脂的耐腐蚀性

用甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFHMA）对乙烯基酯树脂（VERs）进行共固化改性，采用FT-IR和XPS分析了固化物结构及表面性能，并采用交流阻抗（EIS）分析了不同氟含量的树脂涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的交流阻抗谱，进行了等效电路、孔隙率及吸水率分析。结果表明，含氟乙烯基酯树脂固化后，氟元素在树脂表面富集；树脂涂层的阻抗值随氟含量的提高而逐渐增加；当DFHMA质量分数为7% 时阻抗值达到最高，且其孔隙率和吸水率均较未改性树脂涂层低；经DFHMA改性的VERs具有良好的抗渗透性和耐蚀性。     

玻璃钢抽油杆模拟缺陷微波无损检测信号的计算机分析

玻璃钢抽油杆由于其重量轻、弹性好、抗腐蚀等明显优点在世界各产油国得到飞速发展.但由于无法对玻璃钢抽油杆的缺陷进行科学的检测,降低了抽油杆的工作可靠性,限制了玻璃钢抽油杆的应用.本文使用反射法对玻璃钢杆的气孔缺陷进行检测,并进行计算机分析.对特征参数和气孔体积作回归分析.通过回归分析,发现缺陷信号波峰面积和气孔体积成正比关系,应用到其它杆件中,得出的结果与实际气孔的体积的相对误差在6%以内.     

硫化碱蒸发设备新材料耐腐蚀性能的研究

本文通过一系列金属均匀腐蚀试验,论证了耐晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂性能,选定了超纯高铬铁素体不绣钢EB30Cr-2Mo作为硫化碱蒸发器的新型耐腐蚀材料,从而为改变我国目前落后的硫化碱蒸发工艺提供了可靠条件。     

抽油杆表面裂纹扩展寿命可靠性分析

在拉伸载荷的作用下,以Paris公式为基础,考虑几何修正系数f与裂纹尺寸a的内在关系,结合分段数值积分方法计算抽油杆裂纹扩展寿命,并应用Monte Carlo法计算不同类型表面裂纹扩展寿命可靠度.计算结果表明,在其他条件相同情况下,把裂纹处理为受深度比、纵横比两个参数控制的椭圆裂纹比仅受深度比控制的圆弧裂纹和直裂纹适应性更强;带有环形裂纹的抽油杆最先断裂;断裂力学中将各个参数作为确定值计算得到的临界裂纹扩展寿命不够准确,可能导致部分抽油杆还未达到临界裂纹扩展寿命就发生断裂.     

超高强度抽油杆用非调质贝氏体钢摩擦焊接头的力学性能

以材料型超高强度抽油杆用钢 FG- 2 0为对象 ,研究了抽油杆接头力学性能与摩擦焊工艺参数之间的关系 .研究结果表明 :( 1 ) FG- 2 0钢摩擦焊焊接接头的抗拉强度稳定 ,且略高于母材 .但焊接接头的冲击韧性比母材下降 5 0 %或以上 .( 2 )通过提高顶锻压力 ,增加顶锻变形量 ,减小工进过度和轴向温度梯度 ,可明显提高 FG- 2 0钢摩擦焊焊接接头的力学性能指标及其稳定性 .( 3)在试验温度范围内 ,随回火温度的提高 ,抗拉强度下降 ;断面收缩率、延伸率和冷弯角提高 .( 4 )采用表 4中序号 9焊接工艺的接头的力学性能可满足 SY/T62 72 - 1 997标准对超高强度材料型抽油杆力学性能的要求     

不同措施对热带海洋砼结构服役寿命的影响

海工钢筋混凝土结构由于长期受到海洋盐雾大气、浪溅与潮汐、高温等环境因素作用,大量氯离子侵入混凝土中,致使结构中的钢筋严重锈蚀,从而使混凝土结构难以达到50年的设计寿命要求.本文基于修正的氯离子扩散理论与可靠度理论,通过南海实际工程来探讨一些结构措施和附加措施对海工混凝土服役寿命的影响.结果表明:增大结构的保护层厚度能有效延长结构的服役寿命.对混凝土结构施加一定的附加防护措施,也能够有效地延长混凝土结构在热带海洋环境下的服役时间.最有效的附加防护措施是采用不锈钢钢筋,但是价格太高而应用受限,比较适用的是硅烷外涂或者使用阻锈剂,但对于一维结构而言仅仅使用其中一种并不能保证结构50年的设计寿命.