編號：CYYJ03221
篇名：改性鋼渣/橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱性能及耐久性研究
作者：趙令 程崢明 鄭偉成 王同賓 劉自民 范威威 張浩 龍紅明
關(guān)鍵詞： 改性鋼渣 橡膠 熱氧老化 導(dǎo)熱系數(shù) 交聯(lián)密度
機(jī)構(gòu)： 安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司 馬鞍山鋼鐵股份有限公司 冶金減排與資源綜合利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 安徽工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院
摘要： 利用自制鋼渣助磨改性劑處理熱悶渣、電爐渣與風(fēng)淬渣,將改性后的鋼渣微粉與炭黑、橡膠基體等復(fù)合形成改性鋼渣/橡膠復(fù)合材料.采用導(dǎo)熱系數(shù)儀,測定三種改性鋼渣/橡膠復(fù)合材料熱氧老化1、3、5、7、9、11 d的導(dǎo)熱系數(shù);根據(jù)Young’s與Flory方程計(jì)算出三種改性鋼渣/橡膠復(fù)合材料熱氧老化前后的接觸角θ與交聯(lián)密度;采用熱重分析儀(TGA)、場發(fā)射掃描電鏡(SEM)進(jìn)行熱氧老化前后分析.未熱氧老化時(shí),在三種改性鋼渣/橡膠復(fù)合材料中改性電爐鋼渣/橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)最低,為0.187 W·m-1·K-1,是因?yàn)楦男噪姞t渣粒中位徑(d50)最小,即3.49μm,形成更致密的膠裹渣結(jié)構(gòu),不易形成導(dǎo)熱通路,使其導(dǎo)熱系數(shù)降低.熱氧老化時(shí),破壞膠裹渣結(jié)構(gòu),改性電爐渣/橡膠復(fù)合材料形成的孔隙大,分散性最好,降低界面熱阻,更易形成導(dǎo)熱通路,使其導(dǎo)熱系數(shù)最高.熱氧老化后,橡膠復(fù)合材料表面粗糙度變大且存在較長裂紋與較深孔洞,導(dǎo)致橡膠復(fù)合材料吸水性增加,接觸角下降.由于改性熱悶渣的粒徑最大,在熱作用下氧氣更容易進(jìn)入橡膠復(fù)合材料中與橡膠分子鏈(雙鍵)發(fā)生反應(yīng)生成自由基,增加分子量,提高交聯(lián)密度;由于改性風(fēng)淬渣的堿度最高,為3.3,不利于硫化過程,更易形成的不穩(wěn)定碳層,使二次燃燒更加充分,導(dǎo)致交聯(lián)密度變小,在800℃時(shí),熱氧老化后,改性風(fēng)淬渣/橡膠復(fù)合材料殘余物炭渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為1.02%,耐久性最差.
