纤维多孔金属的流阻率分形模型研究_陈卫华

前沿技术L eading-edge technology 耐热镁合金材料的研究和应用现状郑 伟1，柳叶芳1，业 飞1，陈 雪1，展卫星2（１．江苏省产品质量监督检验研究院，江苏　南京　２１０００７；２．盐城市联鑫钢铁有限公司，江苏　盐城　２２４１００）摘 要：镁合金是比重最轻的结构材料。

具有高比强度、高比刚性、良好的磁屏蔽性、优异的制造性和加工性。

镁和镁合金作为轻金属材料是非常重要的金属材料。

廉价耐热镁合金的应用研究对汽车轻量化和扩大镁合金的应用具有重要意义，但大部分合金只能在室温下使用。

当温度超过１２０℃时，合金的机械特性显著降低，高铝合金也是如此。

因此，在要求高使用温度的汽车零部件中，限制了具有优秀铸造加工性的低成本镁合金的使用。

因此，近年来，高性能、低成本的阻燃耐热镁合金的开发成为材料科学和产业界关注的焦点之一。

关键词：镁合金；稀土；应用现状中图分类号：ＴＧ１４６．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０４－０１２５－２Research and application status of heat resistant magnesium alloy materialsZHENG Wei1, LIU Ye-fang1, YE Fei1, CHEN Xue1, ZHAN Wei-xing2（１．Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０００７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｙａｎｃｈｅｎｇ　Ｌｉａｎｘｉｎ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｙａｎｃｈｅｎｇ　２２４１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔｅｓｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌ．　Ｉｔ　ｈａｓ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，　ｇｏｏｄ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ，　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ．　Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｎｄ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙｓ　ａｒｅ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｓ　ｌｉｇｈｔ　ｍｅｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｗ－ｃｏｓｔ　ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙｓ　ｉｓ　ｏｆ　ｇｒｅａｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙｓ，　ｂｕｔ　ｍｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｌｌｏｙｓ　ｃａｎ　ｏｎｌｙ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｔ　ｒｏｏｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．　Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｅｘｃｅｅｄｓ　１２０　℃，　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｌｌｏｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，　ｓｏ　ｄｏｅｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｌｏｗ－ｃｏｓｔ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｗｉｔｈ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｉｎ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｐａｒｔｓ　ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，　ｌｏｗ－ｃｏｓｔ　ｆｌａｍｅ－ｒｅｔａｒｄａｎｔ　ａｎｄ　ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙｓ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Keywords: ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｌｏｙ；　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ镁合金是当前是工程建设中使用最为广泛的轻金属材料，有“绿色工程材料”的美誉，是当下材料开发与应用方面的重点研究方向。

华东理工大学学报(自然科学版)Jour nal of East China U niver sity of S cien ce and T echnology (Natural Science Edition )Vol.35No.32009-06收稿日期:2008-08-13基金项目:上海市科委资助项目(05d812019)作者简介:郑建华(1983-),男,江西上饶人,硕士研究生,主要研究方向为粉体材料与电子浆料。

E -mail:zh engjianh ua0920@ 通讯联系人:杨云霞,E -mail:yan gyunxia@文章编号:1006-3080(2009)03-0396-04银浆流变性能对硅太阳电池电性能的影响郑建华, 张亚萍, 花 巍, 杨云霞, 陈国荣(华东理工大学材料科学与工程学院,无机材料研究所,上海200237)摘要:通过改变有机相中乙基纤维素的质量分数,制备了具有不同流变性能的银浆,并应用于硅太阳电池。

对银浆流变性能、电池正面电极形貌和电池电性能等的分析测试结果表明,银浆的流变性能影响所印制电池的电极形貌及其电性能。

当有机相中乙基纤维素质量分数为6%时,银浆具有较高低剪切速率下的黏度和较低高剪切速率下的黏度,能使所印的电极栅线边缘整齐,具有较高的高度和较小的线宽,所印制电池电性能优越,具有较好的填充因子(FF )和转换效率(G )。

关键词:流变性;电性能;银浆;太阳电池中图分类号:O373;TM 24文献标志码:AEffect of Rheological Property of Silver Conductive Paste onElectrical Property of Si Solar CellsZH EN G J ian -hua, ZH A N G Ya -p ing , H UA Wei, YAN G Yun -x ia , CH EN Guo -rong(I nstitute of I nor ganic Mater ials,S chool of Mater ials S cience and Engineer ing ,East China Univer sity of Science and Technology ,Shanghai 200237,China)Abstract:Different silver conductive pastes w ere prepared and applied in solar cell.T heir rheolog ical pro perties w ere adjusted by chang ing ethy-l cellulose contents in the org anic v ehicle.With the measurem ent of rheo logical properties of silver conductive pastes and g rid m orpho logies as w ell as electr ical pr operties of the cells,it w as found that rheo logical pr operties of silver conductive pastes affected the electrical proper -ties o f the cells.When the ethy-l cellulo se in the organic vehicle w as as high as 6%,the paste had high vis -cosity in low shear rate and low viscosity in high shear rate,w hose frontal electrodes had slicker fring e,hig her height and sm aller w idth,w hile the cells had better electr ical pr operties w ith high filled factor(FF )and co nv ersion efficiency(G ).Key words:rheolog ical proper ty ;electrical pr operty;silv er co nductiv e paste;so lar cells与普通电池一样,晶体硅太阳电池也有两个用于引出电流的电极。

第27卷第4期粉末冶金材料科学与工程2022年8月V ol.27 No.4 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Aug. 2022 DOI:10.19976/ki.43-1448/TF.2022016短碳纤维增强铜复合材料的计算细观力学模型及力学性能何东浪，方华婵，李郁兴，李金伟(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)摘要：针对粉末冶金法制备的短碳纤维增强铜复合材料(C Sf/Cu)，采用有限元方法建立细观力学模型，研究材料的拉伸损伤演化和断裂力学行为，并分析弱界面对复合材料拉伸性能的影响。

结果表明，C Sf/Cu复合材料的拉伸过程可分为弹性阶段、塑性硬化阶段、起始损伤阶段和损伤演化阶段。

纤维端部的应力集中造成端部界面脱黏、轴向界面的损伤演化以及纤维桥联，基体损伤及其伴随的界面损伤造成基体破坏是材料断裂的主要机制。

碳纤维长度大于60 μm时，纤维的轴向应力分布呈现“w”形，纤维有较强的承载能力；纤维长度为20 μm时，纤维几乎没有承载能力。

纤维承受载荷越高，越容易造成界面破坏，随纤维长度从20 μm增加到140 μm，C sf/Cu复合材料的抗拉强度从146 MPa下降到102 MPa。

关键词：短纤维；铜基复合材料；细观力学；有限元；内聚力单元中图分类号：TF125文献标志码：A 文章编号：1673-0224(2022)04-382-07Computational meso-mechanical model and mechanical property of short carbon fiber reinforced copper matrix compositesHE Donglang, FANG Huachan, LI Yuxing, LI Jinwei(State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: For the short carbon fiber reinforced copper matrix composites (C Sf/Cu) prepared by powder metallurgy, a model was established to analyze the tensile damage evolution, fracture mechanical behavior and the influence of weak interface on mechanical properties of composites. The results show that the composites can be divided into elastic stage, plastic hardening stage, damage initiation stage, and damage evolution stage. The stress concentration at the fiber end causes the debonding of the end interface, the damage evolution of the axial interface and the fiber bridging. The damage of the matrix and the accompanying interface are the main fracture mechanism of the material. When the fiber length is greater than 60 μm, the axial stress of the fiber presents a “w” shape, and the fiber has a strong bearing capacity. When the fiber length is 20 μm, the fiber has almost no bearing capacity. The higher the load on the fiber, the easier it is to cause interfacial damage. With increasing fiber length from 20 μm to 140 μm, the strength of the composite decreases from 146 MPa to 102 MPa.Keywords: short fibers; copper matrix composites; meso-mechanics; finite element; cohesive element短碳纤维/铜复合材料兼具铜的高导热、导电性能以及碳纤维的高比模量和高比强度，因此具有优异的力学性能、耐磨性能和良好的导热性能，广泛应用于高效散热器、电接触材料和耐磨器等[1]。

基于响应面法的纤维金属层合板抗弹性能优化设计
孔祥韶;杨豹;周沪;郑成;刘芳;吴卫国
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2022(42)4
【摘要】纤维金属层合板因其复合材料的各向异性和层合结构特征而具有较好的可设计性,开展金属纤维层合板的优化设计研究对其力学性能的增强和轻量化具有重要意义。

为提高纤维金属层合板的抗弹性能,基于响应面分析法对纤维金属层合板的铺层方向和铺层厚度进行了优化设计。

采用Box-Behnken方法进行方案设计,以纤维金属层合板各铺层相对厚度比为设计变量,以结构的比吸能为设计目标,根据设计的方案进行参数化建模获取样本点,在对设计样本进行方差分析和参数估计的基础上,建立了结构比吸能的响应面模型并验证了其精确度。

采用遗传算法对响应面方程进行寻优分析,通过显式动力学计算程序ABAQUS/Explicit验证优化效果。

最终,在最优的铺层方案下,层合板的质量减小了11.70%,能量吸收增加了19.40%,抗弹性能显著提升。

【总页数】13页(P109-121)
【作者】孔祥韶;杨豹;周沪;郑成;刘芳;吴卫国
【作者单位】武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心;武汉理工大学船海与能源动力工程学院;武汉理工大学交通与物流工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O342;TB333
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Heteropore covalent organic framework for solid phase extraction of 16PAHs from waterLU Qiuyu 1,2,LI Mingtang 1,HE Peiqiao 2,ZHANG Danyang 2,JIANG Hongxin 2*,LIU Xiaowei 2*（1.School of Resources and Environment,Jilin Agricultural University,Changchun 130012,China;2.Key Laboratory of Environmental Factor Control for Agro-product Safety,Ministry of Agriculture and Rural Affairs /Agro-Environmental Protection Institute,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Tianjin 300191,China ）Abstract ：To provide a simple and efficient method to adsorb trace polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs ）from complex,real samples,heteropore covalent organic frameworks （HCOFs ）crystalline porous material with two different kinds of pores was prepared through a solvothermal method.The HCOFs structure and morphologies were characterized by scanning electron microscopy,powder X-ray diffraction analysis,Fourier transform-infrared spectroscopy,and Brunauer-Emmett-Teller analysis.The ability of the HCOFs as a solidadsorbent for 16PAHs from real water samples was investigated.Based on gas chromatography-mass spectrometry analysis,the contents of 16PAHs were detected after treatment with HCOFs.The experimental results indicated that the prepared HCOFs displayed intriguing properties such as high crystallinity,large surface area,and high porosity,bearing both micro-pores （hexagonal ）and mesopores （trigonal ）.This HCOFs can be used as an adsorbent for the rapid adsorption of 16PAHs in environmental water samples.The absorption equilibrium was achieved after only 15min oscillation,while that of the enrichment factor can be up to 40times more.The method presented suitablelinearity in the range of 0.25~50μg·L -1for the 16PAHs with a satisfactory regression coefficient （R 2>0.99）.The detection limits for the method based on a signal-to-noise ratio of 3were in the range of 0.04~0.08μg·L -1.For the actual water samples,the recoveries of 16PAHs ranged from 82.3%to 110.1%.These results demonstrated this method has advantages such as its simplicity,speed,cost-双孔COF 材料用于固相萃取水体中16种多环芳烃鲁秋玉1，2，李明堂1，何沛桥2，张丹阳2，姜红新2*，刘潇威2*（1.吉林农业大学资源与环境学院，长春130012；2.农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室/农业农村部环境保护科研监测所，天津300191）收稿日期：2021-01-12录用日期：2021-03-19作者简介：鲁秋玉（1996—），女，吉林长春人，硕士研究生，从事纳米材料的开发及其在污染物吸附富集方面的应用研究。

异形纤维的截面形态的表征方法和其特征值的意义纺1：黄宇特征参数王府梅等[1] 根据截面轮廓线多次凹凸变化的三大特征，即形成叶片或凸起的粗糙小块、外轮廓线的内包络线形态、截面内有否空隙及其大小，提出了凸叶高度D、椭圆度!、截面曲角" 及空隙率#。

韩春燕[3] 针对四孔中空纤维提出了中空度。

吴兆平等[4] 针对羊毛截面特征提出反映截面特征的三个形状因子[5]：圆形、长形、径向异形因子。

徐回祥等[6] 针对混纺织物中棉芒麻纤维的纵向和截面的外形特征提出纤维横截面CV 值、棉纤维边界曲线扭曲数麻纤维表面横节等参数。

李艰等[7]通过分析丝和毛的截面形态，提出了截面积、圆整度、异形度三个参数。

Smuts S 等[8] 根据马海毛纤维截面的几何形状，提出髓腔率，即髓腔直径与纤维直径的比值，以识别不同级别的马海毛。

Mat!ic-leigh R [9] 等人通过对棉纤维横截面的图像进行分析提出胞壁厚度、纤维宽度、成熟度系数、成熟度比率及胞壁厚度系数等指标。

D Robson [10] 利用图像处理技术测定了羊毛和羊绒的各种鳞片结构，提出描述各种羊毛鳞片的不同形态特征的面积、圆整度、矩形充满度、形状系数等16个特征参数异形度：异形度是表示纤维截面形状异形化的程度[11]。

异形纤维最常见的异形度指标[12]有圆系数、周长系数和表面系数。

在化纤异形度标准[2] 中，反映截面特征的异形度指标有径向异形度D、截面异形度S 和特征异形度C。

不过，一般情况不用特征异形度，只有当前两种指标无法表达纤维截面特征时，拓拓进特征异形度。

中空度：是指纤维截面中孔洞横截面积A，占纤维表观横截面A1的百分比H;空隙率：如果存在多微孔结构，且孔径大小不一，则用空隙率表示。

中腔率：纤维的中腔率是体积比德概念，一般中腔的截面不同，而且两端和中间都可能封闭，不同于化纤中空那样，两端开口，中间孔洞连续。

中空偏心：中空偏心在天然纤维和化学纤维中一般极少发生，其绝大多数单中腔的轴心一致，只有多中空结构是，各中腔的轴心于纤维不一致。

分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系【分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系】1. 引言分形理论是一种描述自然界复杂结构的数学工具，其在描述多孔介质孔隙结构方面得到了广泛的应用。

本文将讨论分形多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率之间的分维关系。

2. 分形理论和多孔介质分形是一种自相似的几何图形，其具有分维的特性，可以有效地描述自然界复杂结构的特征。

多孔介质是指由许多孔隙和固体颗粒组成的介质，其广泛存在于地下岩石、土壤和生物材料中。

分形理论被应用于描述多孔介质的孔隙结构，其可以揭示孔隙体积分布、孔隙连通性和孔隙形态的特征。

3. 孔隙微结构参数多孔介质的孔隙微结构参数包括孔隙体积分布、孔隙形态、孔隙连通性等。

这些参数可以通过图像处理、数字模拟和实验测量等方法进行获取，其反映了多孔介质内部的复杂结构特征。

分形理论被广泛应用于描述这些孔隙微结构参数，例如分形维数、分形特征、分形细节系数等。

4. 渗透率多孔介质的渗透率是其对流传输性质的重要指标，其反映了流体在介质中的渗流能力。

渗透率受多种因素的影响，包括孔隙结构、孔隙连通性、孔隙体积分布等。

分形理论为解释多孔介质的渗透性提供了新的视角，其可以揭示多孔介质孔隙微观结构与宏观流动特性之间的联系。

5. 分维关系分形多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率之间存在着分维关系。

通过对多种多孔介质的实验数据分析和模拟计算，研究者们发现了多孔介质孔隙微结构参数与渗透率之间的分维关系，其具有一定的普适性和可预测性。

分维关系的发现为多孔介质的渗透率预测和水文地质工程提供了重要的理论支持。

6. 个人观点与总结从分形理论的角度探讨多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率的分维关系，可以从微观到宏观层面全面地揭示多孔介质的物理特性。

我认为分形理论在地下岩石渗透率预测、水文地质勘探等方面具有重要的应用前景。

通过深入理解分形多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率之间的分维关系，可以为地下水资源的开发利用和油气田的勘探开发提供科学依据。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期熔纺-选择性溶胀制备嵌段共聚物多通道中空纤维膜钟丁磊，黄铎，应翔，邱守添，汪勇（南京工业大学化工学院，江苏 南京 211816）摘要：嵌段共聚物的熔纺-选择性溶胀是一种制备中空纤维膜的清洁生产工艺。

本文提出构建多通道构型来提升嵌段共聚物中空纤维膜的性能，通过熔纺-拉伸-选择性溶胀，制备了具有3通道和7通道的聚砜/聚乙二醇嵌段共聚物中空纤维膜，研究了通道数、溶胀条件和拉伸行为对中空纤维膜微观结构、渗透性、截留率和耐压性的影响。

由于壁厚的相互支撑作用，多通道中空纤维膜的渗透性和耐压性能都比单通道中空纤维膜有所提高，且可通过拉伸和溶胀条件实现膜性能在较大范围内的高效调控。

在适当的通道数和拉伸比下，拉伸后的三通道中空纤维膜的通量比单通道中空纤维膜高20倍。

此工作对使用清洁方法制备高性能的中空纤维膜具有重要意义。

关键词：超滤；中空纤维膜；嵌段共聚物；多通道；选择性溶胀中图分类号：TQ 028.3 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）01-0269-10Preparation of multi-bore hollow-fiber membranes by selective swellingof melt-spun block copolymersZHONG Dinglei ，HUANG Duo ，YING Xiang ，QIU Shoutian ，WANG Yong(College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, Jiangsu, China)Abstract: Selective swelling of melt-spun block copolymers has been demonstrated to be a clean processin the manufacture of hollow-fiber membranes (HFMs). However, the performances of as-prepared HFMs remain to be improved. In this work, the multi-bore configuration in HFMs to improve their performances was constructed. The spin 3-bore and 7-bore hollow-fibers using polysulfone-block -poly(ethylene glycol) (PSF-b -PEG) were melted, followed by the axial stretching and selective swelling. The influence of the bore numbers, swelling conditions and the stretching percentage on the morphology, permeance,rejection and pressure resistance of as-prepared MHFMs was investigated. Thanks to the mutual support of the wall thickness, the permeability and pressure resistance of the MHFMs were better than those of the single-bore HFMs. Besides, the membrane properties could be effectively controlled in a wide range by adjusting the stretching percentage and swelling conditions. It was found that the permeance of 3HFMs prepared in stretching conditions could reach 20 times higher than that of stretched single-bore HFMs with similar rejection performance. This work was expected to greatly improve the clean preparation of high-performance block copolymer hollow-fiber membranes.Keywords: ultrafiltration; hollow-fiber membrane; block copolymer; multi-bore; selective swelling研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0644收稿日期：2023-04-19；修改稿日期：2023-05-17。

表面技术第52卷第4期六亚甲基二异氰酸酯微胶囊的制备及其在自修复涂料中的应用董邯海1，程勇2，程庆利1，杨珂1，周日峰1，毕伟扬1（1.中石化安全工程研究院有限公司，山东 青岛 266000；2.中石化石油销售有限责任公司，北京 100000）摘要：目的制备一种基于小尺寸六亚甲基二异氰酸酯（HDI）微胶囊的自修复防腐涂料，能够提高涂层的防腐性能并实现涂层划痕缺陷的在线修复。

方法通过调整界面聚合法合成HDI微胶囊过程中的乳化剂添加量、搅拌速率和体系pH值，降低微胶囊的平均粒径，并利用囊芯染色试验、红外光谱（FTIR）、热重试验（TG）对微胶囊的结构和热稳定性进行表征。

以物理共混的方式将微胶囊掺入到环氧树脂基质中制备自修复防腐涂料，使用万能拉伸机、拉拔测试仪、电化学阻抗谱（EIS）研究微胶囊对涂层基础力学性能和耐腐蚀性能的影响。

结合丝束电极（WBE）测试与划痕涂层浸泡腐蚀试验分析复合涂层的内在自修复机理。

结果确定了微胶囊制备过程的最佳乳化剂添加量为3%、搅拌速率为600 r/min、体系pH值为3.5，此时的微胶囊呈规则的球状结构，表面致密且具有一定的粗糙度，平均粒径尺寸降低为59 μm，成型率达82%。

FTIR 和囊芯染色试验证明微胶囊由脲醛树脂囊壁和HDI囊芯组成，TG分析显示微胶囊初始分解温度为260 ℃。

随着微胶囊含量的提高，自修复涂层的拉伸断裂强度和附着力有所下降。

EIS测试结果表明，含0%、1%、5%和10%微胶囊的自修复涂层经3.5% NaCl溶液浸泡144 h后，涂层电阻（R c）分别为1.5×108、2.2×108、3.7×108、2.8×108 Ω/cm2。

WBE和浸泡腐蚀试验显示，5%微胶囊掺入量的复合涂层具有最佳的划痕自修复性能，32 h浸泡后的涂层愈合效果良好。

结论当采用界面聚合法制备的HDI微胶囊均匀分散至涂层内部，可以协同提高涂层的耐腐蚀性能。

多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究共3篇多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究1多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究多孔介质在工业生产和天然资源开发中都扮演着极为重要的角色。

多孔介质内部的孔隙结构对于流体和固体之间的传递，吸附和反应等作用有着至关重要的影响。

因此，了解和研究孔隙结构的特性，从而提高多孔介质的应用效率具有重要意义。

本文主要介绍了多孔介质孔隙结构的分形特征以及基于网络模型的研究方法。

首先，让我们了解什么是多孔介质的分形特征。

分形是一种连续不光滑的几何形态，具有足够的自相似性质，其宏观形态与局部结构相似。

而多孔介质内部孔隙分布的复杂性和分形性质恰恰相符。

分形是描述多孔介质孔隙结构的一个有效方法。

孔隙大小分布，连接性和形态是影响多孔介质特性的主要因素。

多孔介质中孔隙的大小和形态具有分形特征，即孔隙大小的变化程度在统计意义下符合一定的分形规律。

分形维数可以用来描述不同孔隙大小在不同尺度上的分布情况，通常使用盒计数法或者是几何方法来计算。

其次，基于网络模型的研究方法为研究多孔介质的孔隙结构提供了新思路。

基于网络理论的多孔介质表示法是一种投射方法，可使用可重叠格孔隙网络来表示多孔介质的孔隙结构。

其中，节点表示孔隙，边表示孔隙之间的连通性。

节点和边的各种属性可以用来表示孔隙的大小、形态、连通性或者其他一些物理特性。

此外，基于网络模型的多孔介质表示法还可以用于计算多孔介质内流体的输运性质，并进行孔隙充填和增透等领域的研究。

通过分形分析和网络模型的研究方法，我们可以更好地认识多孔介质的孔隙结构特征。

这些特征与多孔介质的应用联系密切。

例如，在油藏勘探中，孔隙结构的分形维数可以用来计算孔隙的置换和剩余油的分布情况。

在环境污染调查方面，孔隙结构的分形特征可以用来分析污染物在土壤中分布的情况以及如何选择土壤修复的最佳方法。

在工业生产方面，利用网络模型的多孔介质表示法，可以对多孔材料的物理性质进行准确的预测和设计，从而优化生产流程，提高生产效率。