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无机陶瓷超滤膜的石油和化工行业中的应用
1.油田采出水的处理技术
油田采出水处理是石油生产中的重要环节，这一过程包括了提供储油地层增压注水所进行的一切水质改造过程（也有一小部分是为了污水达标排放），这一过程随油田开采期的延长，重要性愈显突出。陶瓷膜用于油田采出水处理具有明显的优点，首先在于材料的亲水性憎油特性，有利于防止有机类物质的污染；其次由于陶瓷膜材料的良好化学稳定性，可用于强酸、强碱、强氧化还原剂等清洗剂来清洗再生；再次陶瓷膜的机械强度高，能在高温、高压下使用和清洗。最后，陶瓷膜出水水质好，水质稳定，完全能满足标准SY/T5329-94对低渗透油层注水水质的要求。从目前国内外陶瓷膜研究应用的情况来看，陶瓷膜处理采出水的设备投资和运行成本较其他水处理方法也具有较明显的优势，这主要是由于陶瓷膜设备使用寿命长、占地面积少、配套设施少等。
2.脱沥青油中溶剂回收技术
通过精馏得到的大部分的石油炼制成分大都做为重油使用，由于越来越严厉的环境法规，需要对这些重质燃料进行催化剂重整，在炼制过程中，由于沥青质的存在，容易使催化剂发生中毒，可以在重油中加入一种链烷烃溶剂如戊烷来使沥青质沉积，以去除重油中的沥青质。脱沥青后的混合物可采用超滤技术将油和溶剂分离，从而回收溶剂戊烷，达到重复使用目的，而脱沥青油则送催化裂化或者加氢裂化。对于这类体系，高分子膜难以适用。利用陶瓷膜耐高温、耐有机溶剂的特性，可去除重油中的沥青质。
3.石油重组分直接脱沥青技术
采用无机陶瓷膜技术可以对石油重组分直接进行沥青的脱除，使用氧化锆超滤膜，孔径为6.3 nm，在温度150ºC，流速11.5 m•s-1的条件下可维持较长时间的稳定通量。相比较而言，氧化锆对石油组分的吸附作用较小。从过程研究来看，沥青质的结构以及分子量分布对陶瓷膜的操作有很大的影响。
南京工业大学
2021-01-12
自蔓延反应烧结氮化硅/氮化硼复相可加工陶瓷
北京科技大学特种陶瓷研究室开发出一种自蔓延反应烧结氮化硅/氮化硼复相可加工陶瓷材料，其应用前景极其广阔。 Si和N2合成Si3N4反应的绝热燃烧温度高，体积有所增加，生成棒状的b-Si3N4相相互交叉，提高了自蔓延反应烧结氮化硅多孔陶瓷的强度，但氮化硅加工性能差。h-BN陶瓷可加工性能好，但烧结性能差。本项目利用h-BN相在氮化硅陶瓷中形成弱界面，当加工时，弱界面上会形成微裂纹，并沿弱界面发生偏转，耗散裂纹扩展的能量使裂纹扩展终止；当载荷继续上升时，在下层的弱结合界面处将产生新的临界裂纹再扩展；如此反复，使裂纹成为跳跃式阶梯状扩展，断裂渐次发生而非瞬间脆断，使氮化硅/氮化硼多孔陶瓷材料具有了好的可加工性能。 本项目原料中采用了一定比例的Si粉，比完全以Si3N4粉为原料的普通烧结工艺节约了原料成本。产品的基本工艺为自蔓延高温合成（燃烧合成）工艺，在气体高压反应器中进行，烧结所需要的能量完全由原料自身放热提供，与其他制备方法（常压烧结、热压烧结、反应烧结）相比较，不需要高温烧结炉长时间烧结，大大节省了能源。本项目工艺简单，烧结速度快，效率高。可制作复杂形状一维，二维的大尺寸陶瓷材料。抗弯强度已做到188MPa，材料可加工性能优良。 已获中国发明专利《ZL 200610089013.6自蔓延反应烧结Si3N4/BN复相可加工陶瓷的方法》。
北京科技大学
2021-04-11
无铅压电陶瓷－聚合物压电复合材料及其制备方法
本发明涉及一种铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚合物压电复合材料及其制备方法。该 方法按化学通式(1-x)(LiaNabK1-a-b)(Nb1-cSbc)O3-xABO3-yM组分配料，以分析纯无水碳酸 盐或氧化物为原料，用传统陶瓷制备工艺制得陶瓷粉末；将陶瓷粉末与聚偏氟乙烯按体 积比10∶90至95∶5比例混合球磨；烘干后超声震荡10～100分钟，将混合粉料经压片机冷 压成型，再用马弗炉加温处理，最后在其表面溅射金电极，经80～130℃硅油浴极化10～ 120分钟，即制得铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚合物压电复合材料。该压电复合材料为纯 钙钛矿晶相，无杂相，说明两者得到了很好固溶；且具有良好的压电与介电性能。
四川大学
2021-04-11
一种基于压电陶瓷执行器的轴承预紧力自调节装置
本发明涉及一种基于压电陶瓷执行器的轴承预紧力自调节装置， 其包括：轴承密封件，安装基座（6），调整环（8）和压电陶瓷执行 器（7），其中，所述压电陶瓷执行器包括：安装底座（702），压电 陶瓷堆定位圈（701），压电陶瓷堆（708），输出轴（707），弹性变 形体（706），每个轴承沿圆周方向均匀布置若干个执行器，分别控制 轴承上该若干位置的预紧力，工作过程中，对轴承圆周方向上几个位 置的预紧力进行测量，根据测量值分别控制相应位置的压电陶瓷执行 器，输出合适的位移和力对轴承进行预紧。本装置实现了轴承
华中科技大学
2021-01-12
基于电子束的3D打印飞机发动机陶瓷叶片技术
1、成果简介 用于以3D打印方式实现对高温合金、高强合金、高强材料、陶瓷材料等的成型。 技术指标：1、零件尺寸：400mm2、应用说明 主要应用对象：飞机发动机陶瓷叶片、高温合金、高强合金等领域。3、效益分析 高技术产品
北京航空航天大学
2021-04-13
编织结构陶瓷基复合材料力学性能预测及强度分析技术
编织结构陶瓷基复合材料由于其耐高温、抗氧化的特点，是高推重比航空发动机高温部件最有应用前景的候选材料。在此背景下，研究开发了编织结构陶瓷基复合材料力学性能预测和结构强度分析技术。 项目通过稳态热固耦合平衡方程推导建立了热固耦合双尺度渐进均匀化分析方法，得到宏细观物理量间的对应关系偏微分方程。利用变分原理推导得到宏细观物理量对应关系方程的有限单元形式，完成热固耦合双尺度渐进均匀化分析程序的开发；针对编织结构复合材料的多尺度结构特点，完成了复合材料的细观、微观多尺度RVE建模方法研究。最后，通过引入材料分布模型描述复合材料构件局部材料坐标，建立了复合材料构件宏细微观多尺度热固耦合分析体系。 此项技术通过多尺度RVE建模、热固耦合双尺度均匀化分析能够较为准确的预测陶瓷基复合材料及其构件的热力学性能，得到相关材料参数，为材料的应用提供分析方法。应用此项技术，复合材料热力学性能预测值与材料单位提供的实验值相吻合，预测的宏观弹性模量与拉伸实验测量值最大相对误差12%以内。同时开展陶瓷基复合材料发动机典型结构实验研究，应变预测值与实验测量值最大相对误差7%以内。
北京航空航天大学
2021-04-13
多孔镁橄榄石-镁黄长石复合陶瓷材料及其制备方法
小试阶段/n本发明涉及多孔镁橄榄石-镁黄长石复合陶瓷材料及其制备方法。其技术方案是：以60~70wt%的白云石粉、25~28wt%的硅石粉和5~15wt%的菱镁矿粉为原料，混合，外加所述原料5~8wt%的纸浆废液，搅拌均匀，机械压制成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~24小时，在1300~1450℃条件下保温3~8小时，即得多孔镁橄榄石-镁黄长石复合陶瓷材料。其中：白云石粉、硅石粉和菱镁矿粉的粒径均小于88μm；机械压制成型的压力为30~100MPa。本发明具有环境友好、双物相组成且物相
武汉科技大学
2021-01-12
一种高质量氧化铝陶瓷的刻蚀加工方法及装置
本发明公开了一种氧化铝陶瓷的刻蚀加工方法及装置，该方法 使洁净的氧化铝陶瓷整体位于水中，水表面到氧化铝陶瓷材料表面距 离为 2mm～12mm，利用紫外脉冲激光对氧化铝陶瓷进行扫描刻蚀加 工，刻蚀加工后的氧化铝陶瓷表面无发黑变质层和重凝层。装置包括 紫外激光器、扫描振镜，二维加工平台，以及用于装水和待加工的氧 化铝陶瓷的容器。本发明巧妙的引入“水”的因素，在一定厚度或一 定流速的水下对氧化铝陶瓷进行激光刻蚀的冷却和排渣
华中科技大学
2021-04-14
一种基于压电陶瓷执行器的轴承预紧力自调节装置
本发明涉及一种基于压电陶瓷执行器的轴承预紧力自调节装置，其包括：轴承密封件，安装基座（6），调整环（8）和压电陶瓷执行器（7），其中，所述压电陶瓷执行器包括：安装底座（702），压电陶瓷堆定位圈（701），压电陶瓷堆（708），输出轴（707），弹性变形体（706），每个轴承沿圆周方向均匀布置若干个执行器，分别控制轴承上该若干位置的预紧力，工作过程中，对轴承圆周方向上几个位置的预紧力进行测量，根据测量值分别控制相应位置的压电陶瓷执行器，输出合适的位移和力对轴承进行预紧。本装置实现了轴承
华中科技大学
2021-04-14
一种应用于水声换能器的压电陶瓷材料及制备方法
本发明公开了一种应用于水声换能器的压电陶瓷材料及其制备 方 法 ， 该 压 电 陶 瓷 材 料 的 化 学 通 式 表 示 如 下 ： Pb0.98Sr0.02(Mn1/3Sb2/3)0.08Zr0.47Ti0.45O3+xwt ％ CeO2+ywt ％ Yb2O3+zwt ％ BiFeO3 ； 式 中 Pb0.98Sr0.02(Mn1/3Sb2/3)0.08Zr0.47Ti
华中科技大学
2021-04-14