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本发明公开一种短切丝碳纤维/PP复合材料在制造密闭回路取样器中的应用,所述复合材料的原料包括PP和短切丝碳纤维预浸料,短切丝碳纤维预浸料中的短切丝碳纤维的长度为0.2‑0.3mm,取样器包括取样器内胆和表面加强层,取样器内胆由PP制成,所述表面加强层由短切丝碳纤维预浸料涂覆固化得到。本发明中,短切丝碳纤维/PP复合材料取样器具有轻量化,耐腐蚀、防泄漏的效果,将其应用在石油化工管线关键部位上,分析取样品,监控产品质量,可有效防止介质对金属取样器的腐蚀,避免泄露造成安全隐患和事故,延长了取样器的使用寿命。
申请日 |
2021.02.04 |
申请人 |
吉林健特化工机械科技有限公司 |
地址 |
132000吉林省吉林市龙潭区铁东街承德路41号 |
发明人 |
于彦凤; 郑嘉鑫 |
Int. Cl. |
C08J7/04(2020.01)I; C09D163/00(2006.01)I; C09D7/61(2018.01)I; G01N1/10(2006.01)I; C08L23/12(2006.01)N |
专利代理机构 |
成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)51250 |
代理人 |
汪林 |
普通碳-石墨制品的脆性,是碳素材料的最大弱点。多年来人们为提高碳素制品的可挠性和机械强度,进行了广泛深入的研究。从20世纪60年代初期开始发展起来的碳纤维及其复合材料,由于具有很高的比强度、比刚度等优...
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温...
碳纤维属于合成纤维,单一组分,不是复合材料,是复合材料经常使用的一种增强体
玻璃纤维短切丝复合材料
玻璃纤维短切丝复合材料 国内玻璃纤维短切丝复合材料生产线: 国内玻璃纤维短切丝 复合材料装备水平不断提升, 陆续建成一批具有国际先进水平的生产线。 国 内现有纤维定长管、夹砂管及卧式贮罐生产线 (含高压管生产线 )350 条、玻璃纤维短切丝缠绕连 续管生产线 2 条、离心管道生产线 2 条、兆瓦级风机叶片制造厂家约 50 余家, SMC、BMC专用压 机 200 余条、拉挤成型生产线 400 余条、连续板材生产线 110 余条、喷射机 580 余台、各类 SMC 水箱生产厂家数十个、各类拉挤生产厂家数十个,到 2009 年玻璃纤维短切丝复合材料机械化成 型比重已达 66%。玻璃纤维短切丝复合材料用主要原材料已基本配套,供应玻璃纤维丝与树脂的 品质不少已经达到国际水准,价格具有竞争力。 以玻璃纤维短切丝为例,“十一五”以来,玻璃纤维短切丝行业科技发展令人鼓舞,成效显著。 以大型无碱池窑技术、
碳纤维复合材料在加层改造中的应用
某一五层住宅楼施工至五层时,业主要求加盖一层,因此需对已建部分进行加固。加固设计中通过采用轻质材料来减轻结构自重及减小底层柱的计算长度的措施,以减小结构的地震反应。对新结构计算后,仅底部几层柱的加密区体积配箍率无法满足加层要求,经技术、经济分析,采用在柱端粘贴碳纤维布的加固方法对柱进行抗震加固,收到了很好的综合效益,为类似工程提供了一种新的思路。
碳纤维短切丝
短切碳纤维是由碳纤维长丝经过短切机械切制而成,长度一般以mm为单位,其基本性能主要取决于其原料--碳纤维长丝的性能。由于外形为一定长度的绒须,较长丝而言,短纤维在工业使用中具有分散均匀,喂料方式多样,工艺简单的优点,所以可以应用于长丝所不能适合的领域。
碳纤维短切丝具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、导电、屏蔽性能好、吸波性高等特点,主要应用于军工、航空航天等高科技领域。但随着经济的高速发展,碳纤维的优异性能在民用领域的应用也日益广泛。
短切碳纤维的主要应用领域包括:
增强改性塑料:尼龙(PA)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、酚醛(PF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)等;
建筑领域:碳纤维增强水泥、导电涂料、防静电地平等;
电热领域:导电纸、电热板、导电表面毡、针刺毡等;
屏蔽材料:制造屏蔽烟雾、屏蔽幕墙等;
隔热保温材料:碳纤维增强耐火坯和砖、碳纤维增强陶瓷等;
新能源领域:燃料电池的电极等。
改革开放以来,我国经济社会的发展取得了举世瞩目的成就,城镇化水平不断提高,城市规模日益扩大。与此同时,城市内河的污染状况也日益严重。在许多城市,内河成了城市生活污水和工业废水的排污管道,水质、流域生态环境遭到严重破环,浅层地下水也受到不同程度的污染。城市内河的生态环境问题已经影响到整个城市的形象和未来的发展。
2015年8月27日召开的第十二届全国人大常委会第十六次会议上,副委员长陈昌智代表《水污染防治法》执法检查组,向大会作关于检查《水污染防治法》实施情况的报告,晒出问题清单。
根据报告的情况,不容乐观的现实是,2014年,全国地表水国控断面中,9.2%为劣V类水质,基本丧失水体使用功能;24.6%的重点湖泊呈富营养状态,不少流经城镇的河流沟渠黑臭,近海海域污染不容乐观。2014年,环境保护部直接调查处理的重大及敏感突发环境事件中,超过60%涉及水污染。
城市的内河整治,是一项投入巨大、技术要求复杂、建设与管理并重的工程。单纯依靠政府大包大揽,在当前各地财政压力巨大的现实情况下,已经难以为继。在这种状况下,如何加快城市内河综合治理,改善城市水环境,提升水污染防治能力与效率,已经成为摆在很多城市管理者面前亟待解决的难题。
今年5月,财政部、环境保护部联合印发了《关于推进水污染防治领域政府和社会资本合作的实施意见》(以下简称《意见》)。《意见》的出台,在水污染防治领域大力推广运用政府和社会资本合作(PPP)模式,对提高环境公共产品与服务供给质量、提升水污染防治能力与效率具有重要意义。
当前PPP模式在城市内河整治领域的探索运用中,宁波和南宁两地为国内其他城市作出了典范。
宁波模式
早在2011年,宁波市就通过PPP模式进行了内河水质养护提升工程试点,积累了初步的经验和成果。2013年5月,宁波市选取了中心城区38条内河共82万平方米水域作为试点范围,以政府购买水质养护提升服务的模式面向全国公开招标,吸引社会资本的参与。
宁波市按行政区划将城市内河划分为海曙、江东和江北3个标段。根据PPP模式的要求,项目前期所有资金、设备及人员管理费用的投入,由中标社会资本方支付。与此同时,政府方引入独立的第三方检测公司,在项目标段河道设置相应的监测点,定期采集水样进行检测分析并出具检测报告,政府方按照实现约定的标准对检测结果进行考核,并相应给付购买服务费或扣罚费用。
在PPP探索的过程中,宁波为解决城市内河整治问题走出了一条可行路径。政府摆脱了以前既当运动员又当裁判员的尴尬角色,巧妙地规避了自我更新内生动力不足、管理理念落后的劣势。如果宁波依然采用以前政府包揽的方式,政府将不仅承担高额财政负担,还要承担巨大的不确定性风险。通过PPP模式,政府和社会资本各司其职,做各自擅长的工作,合理分担风险,政府降低了成本,社会资本也获得了收益。
南宁那考河模式
另一个在今年广受关注的项目是广西南宁那考河流域治理PPP项目。作为今年全国第一个动工的内河整治项目,它打包了河道整治、污水处理厂、沿岸景观建设等内容,综合治理河道全长
当前,PPP模式在内河整治中的运用仍处于探索阶段。宁波和南宁两地的实践,为这一模式的探索提供了参考。以PPP模式进行城市内河整治,可以实现政府和社会资本的双赢。从政府的角度讲,通过引进社会资本进行内河整治,可以充分发挥社会资本在整治技术、管理效率等方面的优势。在节约资金、减轻财政压力的同时,还能提高城市内河整治的效果;从社会资本的角度来说,城市内河整治项目相对投入较少,投资回收期较短,市场潜力巨大,参与此类项目非常有利于中小民营企业的发展。
但在内河整治PPP项目的实际操作中,也存在着一些不容忽视的难点。
首先是商业模式的选择。单纯的内河整治实际上是一项公益性事业,若单靠政府补贴的方式,会对财政造成较大的负担。因此,如何选择或创造一种合理的模式,使此类项目在商业上具有可行性至关重要。
其次是内河治理的技术要求高,投入大。过去的河道治理是采用截污方式,清淤、引水、建立污水厂、治理污染源,相对简单粗暴。而现代城市建设的要求不仅仅是要截住污染,还希望能建立健康的生态圈和良好的环境。比如南宁那考河运用的“海绵城市”理念,城市能够通过自身的调节机制来适应外部的环境变化,像海绵一样拥有弹性。而这样的要求必然意味着更先进的技术、更强大的社会责任感,以及更多的资本投入,这对于社会投资人提出了更高的要求。有人曾对江苏、浙江、珠三角等地进行调研,预计每条黑臭城市河道长度平均约为
最后,河道是一个开放的区域,水质变化受周边环境因素的影响较大,但现在许多城市由于行政条块分割,都实施河道包干,这不利于内河流域的整体治理。
因此,在考虑采用PPP模式进行城市内河的综合整治时,为确保项目的成功实施,在商业模式的选择上,根据《关于推进水污染防止领域政府和社会资本合作的实施意见》,可以用经营性项目补贴公益性较强的治理项目。比如,地铁的轨道 周围土地开发的捆绑开发模式;惠安、南安的流域整治项目采用捆绑招商也取得了良好的结果。
另外,在采用PPP模式进行内河整治中,要确保引入的社会资本具有成熟专业的技术和强大的融资能力。同时,政府最好引进第三方专业咨询机构完成项目前期的运作模式、招商设计、财务测算等工作,确保有效投入、合理支出。
同时,在内河的综合治理中,要制定好监管考核机制,建议由当地政府组建专门的领导小组,针对城市内河的整体治理进行统一监管。这样可以提高运营和监管效率、及时发现和解决问题。
在未来若干年内,环保治污将是我国的一个大产业,据统计,仅污水治理一项的投资需求即高达6万亿元之巨,而其中20%以上可以采用PPP模式,推广前景十分广阔。目前国内在内河整治领域社会资本介入的较少,可供借鉴的案例也不多,如何引入社会资本并考核监管付费,都需要不断的探索。但宁波和南宁模式,无疑是以PPP模式进行城市内河整治可供参考的案例,值得作进一步的跟进与剖析。
辊筒是造纸机应用中标准化、系列化、通用化程度最高的结构部件,整个机器中涉及的辊筒数量和种类很多,在造纸机设备的运转全过程中起到多样化的作用,因此,辊筒质量的高低直接决定了设备能否正常运行以及在生产效率、产品质量、经济指标等方面的表现。
传统的造纸机设备中有相当大的一部分辊筒会采用金属材料,但是金属材质的辊筒存在着种种弊端,例如采用磷青铜制造的真空引纸辊、光泽辊等,由于铜制辊面硬度低,不耐磨、刚度较差,因此在生产和维修过程中,必须小心使用,以免碰撞造成其表面的损伤。有的设备随着幅宽的不断加大,金属辊体的挠度变形就会呈数倍增加,继而给设备的高速运转带来了困难。虽然理论上可以通过加大辊体直径来减少挠度,但由此带来的设备重量增加又会给零件的安装和使用带来更多障碍,同时也会产生设备成本和运转成本的提高等问题。
除了这类情况外,造纸机辊筒零件在使用过程中还普遍存在着转速快、负荷大的问题,这就对辊筒材料的强度、耐疲劳性、刚性、耐磨性和防腐蚀性都提出了很高的要求。
碳纤维辊筒通常是采用碳纤维复合材料经由缠绕工艺制造而成,复合材料本质为各向异性更为明显的多相组成材料,这些材料通常体现为物理化学性能较为优越并且材料内部界面分布均匀的特征。碳纤维复合材料中的增强体碳纤维就表现为质量轻、强度高,密度较小的碳纤维复合材料能大幅度地降低辊筒的自重,从整体上有效减少造纸机设备的重量,有效减少由辊筒零件负荷过重及转速过快造成辊筒挠度加大引发的辊筒表面包胶层损坏和辊筒轴头断裂的情况。在降低辊筒零件损坏率的同时,对运营成本的降低作出贡献。
另一方面,碳纤维复合材料的耐腐蚀性和耐疲劳性强,使用这种材料制作的辊筒使用寿命长,能适应较大的工作温差、安装拆卸便携度高,在需要机器长时间高速运转的造纸厂中,可以降低维修频率,对生产安全和生产效率具有突出的意义。
与此同时,随着造纸机运行速度的日益提高和新结构的运用,辊筒在载荷方向、大小和制造精度方面都必须具备符合新的要求,辊筒的外径尺寸公差、动平衡度、表面光洁度、圆柱度、同轴度等等也都是重要的考量因素。国内的碳纤维复合材料制造技术已经能充分满足上述技术需求,以无锡威盛新材的一款碳纤维复合材料涂胶辊为例,辊体的碳纤维复合材料表面环氧树脂层经过处理后,粗糙度可达0.4,不易粘胶,涂胶厚度均匀,整体不平衡量控制在5g以内,有效控制因高速运转引起的振动和噪声。碳纤维的强耐腐蚀性还能抵御聚醋酸乙烯胶水的腐蚀,保养清洗十分方便。因为碳纤维铺层后环氧树脂层摩擦系数小,胶辊表面基本不磨损,减少两侧的漏胶、甩胶现象的发生,从而保证了胶辊区域的清洁,很大程度上解决了胶辊易损坏的问题,有力保证了设备的正常运转和产品质量的稳定。
从目前的市场上看,虽然碳纤维辊筒在辊轴类机械中的应用还刚刚起步,但是应用的条件已经比较成熟。无锡威盛新材料科技有限公司为国内外多家制造企业提供定制式的碳纤维辊筒,目前投入应用的碳纤维辊筒直径从几厘米到15厘米,长度从数十厘米到3米,相同尺寸的碳纤维复合材料辊筒比金属辊筒在自重上能减低20%-40%,不仅避免了传统金属辊筒的种种弊端,同时更强的综合性能为造纸机设备的进一步创新提供了可能。
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