预氧化对高温CO2环境下典型耐热材料腐蚀行为的影响研究

为提高耐热材料在高温CO₂中的抗腐蚀性能，以耐热材料Sanicro 25、HR6W、HR230和740H为对象，经高温O₂短时预氧化后开展CO₂腐蚀实验。采用分析天平测量耐热材料腐蚀前后质量变化；利用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱分析仪表征腐蚀产物形貌、成分及其分布。实验结果表明：预氧化后耐热材料在900℃CO₂中的腐蚀动力学曲线符合抛物线规律；预氧化后4种耐热材料表面氧化物主要为Cr的氧化物和少量零星团状的Fe氧化物，该富Cr氧化膜有效减低腐蚀行为的离子扩散，从而降低耐热材料的腐蚀质量增加；耐热材料Sanicro 25和HR6W表面腐蚀层厚度减薄，而740H内氧化加剧。结合耐热材料腐蚀质量变化与腐蚀产物，高温预氧化处理可提高HR6W和HR230的抗高温CO₂腐蚀性能。     

基于自蔓延热解焚烧技术处置城市生活污泥的流程

城市生活污泥是城市污水处理过程中产生的副产物,含有病原微生物、有机污染物、重金属等危害因子。但是,污水处理厂产生的生活污泥含水率较高,通常在80%左右,给污泥的处理带来了极大困难。本文介绍了一种新型高温无害化处理生活污泥的技术,即自蔓延热解焚烧技术。实践证明,该技术能有效解决高含水率生活污泥的减量化、无害化及资源化处置问题,同时能大大降低处理能耗及成本。     

高温大曲中一株产香细菌的筛选及香气成分分析

该研究旨在从高温大曲中筛选得到产酱香风味的细菌菌株,用于高温大曲的增香提质。以仁怀地区酱香大曲为原料,采用嗅闻法筛选获得1株产香细菌XJ-12,通过菌株形态、生理生化特性,结合16SrRNA序列分析,鉴定该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。对细菌XJ-12进行耐受性测试,发现XJ-12生长较为迅速,18 h左右进入稳定期,能在55℃下生长,pH值为3.5时出现抑制,耐受8%的乙醇、17%的NaCl和25%的初始糖度。通过顶空固相微萃取-气质联用分析,检出固态发酵挥发性风味物质39种,主要有2,3,5,6-四甲基吡嗪、乙偶姻、苯乙醇、苯酚、苯乙酸乙酯等。结果表明细菌XJ-12有较好的耐受性,并能产生多种香气成分。     

含粗骨料超高性能混凝土高温性能的研究进展

与高性能混凝土类似,含粗骨料超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete with Coarse Aggregate,UHPC-CA)经历高温后残余力学性能会发生变化,甚至出现高温爆裂行为.为了推进UHPC-CA的实际应用进程,结合现有文献分析了含湿量、纤维、加热速率、骨料、加载应力和混凝土强度等因素对U HPC-CA高温爆裂的影响;分析了高温后U HPC-CA的残余抗压强度、残余劈拉强度和残余断裂能等残余力学性能的变化;分析了U HPC-CA高温性能的改善措施.结果表明:随着含湿量、加热速率、加载应力和混凝土强度的增加,U HPC-CA的高温爆裂程度均呈现加重趋势,加入粗骨料与纤维后可减轻U HPC-CA的高温爆裂;随目标温度的升高,U H PC-C A的残余抗压强度与残余劈拉强度均呈现先增大后减小的趋势,残余断裂能逐渐下降;热水—干热组合养护可避免U HPC-CA的高温爆裂,显著改善其高温性能.     

干热岩钻探关键技术及进展

干热岩资源是一种储量巨大的可再生清洁能源,开采干热岩资源的方法是钻开储层、建立增强型地热系统(EGS)。干热岩地层通常为火成岩,研磨性强、可钻性差,温度高于200℃,对钻探工艺、设备、材料要求极高。本文在分析干热岩高温钻探特点和难点的基础上,介绍了高温钻井液、井下钻具、高温井控、火山岩压裂、分布式测温等关键技术及其进展,提出了中国干热岩高温钻探技术研究的重点和方向。     

无机法制备Si-B-C-N系非晶/纳米晶新型陶瓷及复合材料研究进展

可以在高温氧化、剧烈热震、燃气流烧蚀等苛刻条件下服役的新型高温结构和多功能防热材料是现代航空航天技术发展的迫切需求之一.Si-B-C-N系非晶及纳米晶复相陶瓷组织结构独特,高温性能优异,在高温结构和多功能防热领域极具应用潜力.有机聚合物先驱体裂解法(有机法)在致密Si-B-C-N系块体陶瓷的制备方面受限,哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所开创的机械合金化-热压法(无机法)工艺简单,制备材料组织结构均匀、性能优良,成为Si-B-C-N系致密块体陶瓷和耐高温构件的有效制备手段,弥补了有机法的不足,对于丰富和完善该材料的实验数据和理论研究具有重要意义.本文综述了无机法制备Si-B-C-N系陶瓷及复合材料在显微组织结构特征及演变规律、力学和热物理学性能、抗氧化性能、抗热震性能、耐烧蚀性能和相关机理分析等方面的新近成果,并展望了其发展趋势.     

塔河油田高温高盐苛刻油藏高效起泡剂优选与性能评价

为进一步提高塔河油田高温高盐油藏的采收率,探索高温高盐油藏泡沫驱油的可行性,通过Ross-Miles法,以泡沫综合值为评价指标优选了耐高温耐高盐起泡剂体系,评价其稳定性、表/界面张力和高温高压下泡沫起泡性能,并通过物理模拟实验研究了泡沫对地层的适应性和驱油效果。实验结果表明:优选的起泡剂为HTS-1两性表面活性剂,高温高盐稳定性好,且能使油水界面张力降低到10-1m N/m数量级;在高压高温下起泡剂的起泡和稳泡性能大幅度提高,且随着压力的增加,起泡性能有进一步增加的趋势;单管岩心物理实验证明泡沫对地层有较广的适应性,在一定地层渗透率范围下,泡沫的封堵性能随渗透率的增大而增强,超过一定渗透率后泡沫的封堵性能下降;驱油实验显示出泡沫能有效封堵高渗层,实现液流转向,并能提高洗油效率,采收率增值达到17%左右。     

高温高密度无黏土相钻开液室内研究

传统的高密度钻井液采用膨润土来配制,高温下膨润土含量过高会过度分散,导致钻井液黏度和切力增大,膨润土含量过低会导致膨润土聚集,破坏钻井液稳定性,导致加重剂沉降,引发钻井事故。本文通过室内研究,建立了一套抗高温无黏土相甲酸盐钻开液体系,该体系具有黏度切力适中、高温稳定、抗污染能力强,有良好的抑制性等特点,酸化完井后渗透率恢复值可达94%,储层保护效果良好。     

800 MPa级耐酸管线钢高温热塑性研究

以一种800 MPa级耐酸管线钢铸坯为研究对象,采用Gleeble 3500试验机对其高温力学性能进行测试,运用金相显微镜、体视显微镜、扫描电镜及显微硬度计,对实验钢拉断后的微观组织、断口形貌及显微硬度进行表征。结果表明,在600～1000℃温度范围,实验钢种的断面收缩率均大于70%,表现出了较好的高温热塑性,但热塑性曲线在700～850℃之间出现了塑性低谷区,这与原始奥氏体晶界处先共析铁素体网膜的析出有关,故铸坯矫直温度选择应避开该温度区间。此外,实验钢还具有较好的高温强度,600℃下抗拉强度可达353 MPa。     

直驱式电液伺服阀用线性力马达耐高温优化设计

线性力马达研究在高温下永磁铁存在退磁、线圈散热能力下降导致许用电流降低等问题，对材料选择和结构优化设计提出了挑战.文中从线圈参数、气隙结构、永磁材料等方面对6通径DDV阀用线性力马达进行优化设计.利用Ansoft Maxwell软件建立线性力马达有限元仿真模型，针对线圈结构参数，重点研究安匝数的优化选择；针对气隙结构参数，研究气隙宽度、高度等因素对马达力性能的影响；对耐高温永磁体的材料进行优化选择.仿真与实验结果表明:优化后的线性力马达耐高温能力和输出力显著提高，工作油温最高可达200℃，驱动力在100N以上.