机器学习在电弧炉炼钢生产过程中的应用研究进展

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作者 王万里 袁志鹏 +1 位作者 肖鹏程 叶树峰 《中国冶金》 北大核心 2025年第11期51-64,共14页

电弧炉炼钢技术具有流程短、能耗低、碳排放量少等优势,是钢铁行业低碳转型的关键路径。但是,该技术在熔炼过程中存在多变量耦合、强非线性动态特性等难题。机器学习技术依靠强大的数据处理和非线性映射能力,在电弧炉炼钢生产过程中有... 电弧炉炼钢技术具有流程短、能耗低、碳排放量少等优势,是钢铁行业低碳转型的关键路径。但是,该技术在熔炼过程中存在多变量耦合、强非线性动态特性等难题。机器学习技术依靠强大的数据处理和非线性映射能力,在电弧炉炼钢生产过程中有很大的应用潜力。本文系统总结了机器学习在电弧炉炼钢核心环节的应用研究进展,电弧炉炼钢过程中,机器学习技术在钢液特性调控领域通过多算法融合显著提升了终点碳含量与温度的预测精度,但仍需克服数据依赖性和动态工况适应性等挑战;在能耗精准管控方面,半监督学习技术有效挖掘未标记数据价值以优化能源输入效率,迫切需要突破模型可解释性与跨场景泛化能力的核心难题。针对炉渣行为优化,时序建模方法虽能成功预测发泡状态并指导工艺调节,却面临数据鲁棒性不足与机理关联薄弱的问题;在工艺闭环与设备运维环节,机器学习构建的“数据采集-实时预测-工艺调整-质量反馈”闭环系统已实现故障预警与参数优化,但受高维数据处理效率及算法实时性约束。未来,机器学习在电弧炉炼钢中的应用需聚焦融合机理建模、改进半监督学习技术、增强模型可解释性、优化算法工具和攻克复杂数据处理难题等方向,推动电弧炉炼钢向智能化、绿色化深度转型。 展开更多

关键词 电弧炉 炼钢 机器学习 终点参数预测 能耗预测 工艺优化 绿色制造

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FT-IR光谱法对酒炖熟地黄炮制工艺过程的监控研究 被引量：15

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作者 白雁 孙素琴 +3 位作者 李军 樊克锋 王东 陈志红 《中成药》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期544-549,共6页

目的:跟踪熟地炮制工艺全过程,寻求熟地黄最佳“炮制终点”,规范熟地黄饮片质量标准。方法:利用FT IR红外光谱法,从分子水平,快速、准确,整体宏观监控炮制过程,分析生地黄特征峰和熟地黄特征峰变化趋势和规律。结果:用直观的量化的标准... 目的:跟踪熟地炮制工艺全过程,寻求熟地黄最佳“炮制终点”,规范熟地黄饮片质量标准。方法:利用FT IR红外光谱法,从分子水平,快速、准确,整体宏观监控炮制过程,分析生地黄特征峰和熟地黄特征峰变化趋势和规律。结果:用直观的量化的标准红外光谱谱图来说明“黑如漆,甜如饴”这种传统的经验标准。结论:在地黄传统炮制经验基础上,规范其炮制工艺,制定其饮片质量标准,并为中药炮制质量检测、工艺监控等提供强有力分析手段。 展开更多

关键词 FTIR 熟地黄 炮制终点

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提高淮钢转炉终点温度命中率的工艺优化 被引量：7

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作者 王鹏 吴伟 +2 位作者 孟华栋 印传磊 李相臣 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期96-103,共8页

为了解决转炉终点温度命中率低、造渣料消耗高的问题,对淮钢100 t转炉的冶炼工艺进行研究。主要措施包括氧枪喷头参数的选取、过程枪位的确定、造渣料的加入时机和底吹工艺模式的优化。根据工作氧压优化氧枪喷头参数,采用＂低-高-低＂... 为了解决转炉终点温度命中率低、造渣料消耗高的问题,对淮钢100 t转炉的冶炼工艺进行研究。主要措施包括氧枪喷头参数的选取、过程枪位的确定、造渣料的加入时机和底吹工艺模式的优化。根据工作氧压优化氧枪喷头参数,采用＂低-高-低＂枪位模式,总体枪位相比旧工艺提升0.1 m;控制加入造渣料的数量,石灰用量为27 kg/t（钢）,轻烧白云石用量为12 kg/t（钢）;把转炉前期底吹流量由0.02提高到0.1 m3/（t·min）。现场试验结果表明,终点温度命中率提高39.87%,脱磷率提高2.58%,总造渣料减少约8.5 kg/t（钢）,冶炼时间缩短0.53 min。通过岩相分析,新工艺整体渣中游离氧化钙控制在5%左右,比旧工艺成分更加稳定。 展开更多

关键词 转炉 终点温度命中率 终点钢水脱磷率 工艺优化

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基于过程分析技术和设计空间的金银花醇沉加醇过程终点检测 被引量：20

4

作者 徐冰 罗赣 +3 位作者 林兆洲 艾路 史新元 乔延江 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2284-2289,共6页

建立了一种新的基于过程分析技术(PAT)和质量源于设计(QbD)设计空间的中药制药过程终点分析与控制方法.以近红外(NIR)光谱技术为PAT工具,采集正常操作条件下制药过程的多批次NIR光谱;采用主成分分析结合移动块相对标准偏差(PCA-MBRSD)法... 建立了一种新的基于过程分析技术(PAT)和质量源于设计(QbD)设计空间的中药制药过程终点分析与控制方法.以近红外(NIR)光谱技术为PAT工具,采集正常操作条件下制药过程的多批次NIR光谱;采用主成分分析结合移动块相对标准偏差(PCA-MBRSD)法,确定每一批次过程的理想终点样本(DEPs),由多批DEPs的光谱信息构成过程终点设计空间;在过程终点设计空间确定的范围内,建立多变量统计过程控制(MSPC)模型,利用多变量Hotelling T2和SPE控制图对过程终点进行判断.应用上述方法,进行了金银花醇沉加醇过程终点检测研究,结果表明该方法灵敏、准确,适宜于中药制药过程终点检测. 展开更多

关键词 过程分析技术 设计空间 近红外光谱法 醇沉过程 终点检测

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光强与图像信息在转炉炼钢终点判断中的应用 被引量：10

5

作者 赵琦 陈延如 +2 位作者 王昀 周木春 袁兴起 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期575-577,580,共4页

介绍一种新型、基于炉口光强及火焰图像信息且能够适应炼钢现场恶劣环境的终点在线测量控制方法及测试系统,以实现炼钢在线终点控制。该方法在线实时检测炼钢转炉炉口辐射光的光强及火焰图像,并据此对炼钢终点进行判断。实验结果显示炉... 介绍一种新型、基于炉口光强及火焰图像信息且能够适应炼钢现场恶劣环境的终点在线测量控制方法及测试系统,以实现炼钢在线终点控制。该方法在线实时检测炼钢转炉炉口辐射光的光强及火焰图像,并据此对炼钢终点进行判断。实验结果显示炉口光强及图像在冶炼终点存在显著变化规律,进而所获得的炉口光强及火焰图像信息可用于转炉炼钢在线终点控制。 展开更多

关键词 动态终点控制 炼钢 光强探测 图像处理

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CPE机组缩口工艺的改进及效果 被引量：9

6

作者 张纪明 《钢管》 CAS 2010年第2期37-40,共4页

CPE轧管工艺是经过改良的顶管工艺,但其仍然存在成品管长度短、金属收得率低、生产能力低等缺点。为提高该轧管工艺的成材率,武钢集团汉阳钢厂通过具体分析CPE机组缩口工艺的特点,提出了CPE机组减少金属切头损失的工艺创新思路,改进缩... CPE轧管工艺是经过改良的顶管工艺,但其仍然存在成品管长度短、金属收得率低、生产能力低等缺点。为提高该轧管工艺的成材率,武钢集团汉阳钢厂通过具体分析CPE机组缩口工艺的特点,提出了CPE机组减少金属切头损失的工艺创新思路,改进缩口工艺,实施不切"杯底"的技术措施。此技术已在该厂Φ114mmCPE机组上应用并取得良好效果。 展开更多

关键词 CPE机组 缩口工艺 “杯底”不切技术 改进效果

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酸碱滴定终点过程之研究(Ⅱ)指示剂参与的终点过程 被引量：3

7

作者 王正国 《西南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期32-35,共4页

对酸碱滴定中指示剂参与的滴定终点过程进行了研究.对常规滴定终点误差进行了分析,得到滴定实际状况的终点误差计算公式,并给出了提高分析结果准确度的途径,并认为校正终点是提高分析结果准确度的可行且易于操作的方法.

关键词 酸碱滴定 终点过程 指示剂 非校正终点 目测终点 终点误差

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冶金过程的自适应预测模糊控制研究与应用 被引量：1

8

作者 李桃 范晓慧 +1 位作者 姜涛 冯其明 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期34-36,共3页

针对冶金工业过程普遍存在的动态时变时滞和模糊特性 ,融合预测控制和模糊控制的优点 ,提出了自适应预测模糊控制方法 ,并应用于烧结过程终点控制 ,仿真结果和现场应用均证实了控制系统的有效性。

关键词 冶金过程 自适应预测模糊控制 烧结终点

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AOD冶炼脱碳过程的非等间隔灰色优化模型研究 被引量：3

9

作者 廉宇峰 尤文 +1 位作者 赵彬 马海涛 《应用科技》 CAS 2010年第1期57-60,共4页

针对AOD冶炼中脱碳过程存在很多不确定因素,且终点控制仍借助经验来判断等问题,对高碳铬铁AOD法降碳试验中的脱碳过程建立了非等间隔序列的灰色优化模型.仿真结果表明,非等间隔序列的灰色优化模型能够很好地对碳含量进行终点预测,而且... 针对AOD冶炼中脱碳过程存在很多不确定因素,且终点控制仍借助经验来判断等问题,对高碳铬铁AOD法降碳试验中的脱碳过程建立了非等间隔序列的灰色优化模型.仿真结果表明,非等间隔序列的灰色优化模型能够很好地对碳含量进行终点预测,而且模型具有较高的预测精度,显示出其在冶金方面具有的明显优势和巨大潜力. 展开更多

关键词 脱碳过程 非等间隔序列 灰色优化模型 终点控制

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浅丘水网区种养复合型流域氮磷输移沿程变化

10

作者 张沁菁 蒋田雨 庄艳华 《湖北农业科学》 2025年第9期73-79,101,共8页

选取浅丘水网区典型种养复合型流域鲁湖流域为研究区,通过“源头-过程-末端”的方法对流域内总氮(TN)、总磷(TP)迁移过程中的浓度变化进行沿程监测,研究不同土地利用类型和景观格局背景下的污染物输移沿程变化。结果表明,在人类活动影响... 选取浅丘水网区典型种养复合型流域鲁湖流域为研究区,通过“源头-过程-末端”的方法对流域内总氮(TN)、总磷(TP)迁移过程中的浓度变化进行沿程监测,研究不同土地利用类型和景观格局背景下的污染物输移沿程变化。结果表明,在人类活动影响下,不同土地利用类型土壤TN、TP含量存在明显差异,TN含量表现为养殖场>旱地>苗圃>水田>村镇>林地,TP含量表现为村镇>旱地>养殖场>水田>林地=苗圃;次降雨条件下,不同土地利用类型的径流污染物浓度也表现出差异性,TN平均浓度表现为养殖场>水田>村镇>旱地>养殖塘>苗圃>林地,TP平均浓度表现为养殖场>村镇>旱地>苗圃>养殖塘>水田>林地;污染物在流域中的输移过程受到污染物来源、路径及赋存形态差异的影响,沿程TN和TP表现出不同的衰减规律,TN平均浓度表现为河道>湖泊>沟渠,TP平均浓度表现为沟渠>河道>湖泊;“末端”TN和TP浓度与缓冲区内养殖塘面积占比呈显著正相关(P<0.01),养殖塘对受纳水体具有更高的氮磷污染风险。 展开更多

关键词 农业面源污染 氮磷流失 “源头-过程-末端”全过程 种养复合 浅丘水网区

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药物粉末混合过程在线监控技术研究进展 被引量：21

11

作者 薛忠 徐冰 +4 位作者 张志强 史新元 付静 杜新刚 乔延江 《中国药学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期91-95,共5页

混合过程是制药过程的关键环节之一,药物混合的均匀度不仅影响产品的外观,而且影响产品内在质量的均一性和稳定性。因此有必要对混合过程中药物粉末均匀度进行分析和控制,来确保药品的安全、有效。与传统的混合过程终点判断方法相比,在... 混合过程是制药过程的关键环节之一,药物混合的均匀度不仅影响产品的外观,而且影响产品内在质量的均一性和稳定性。因此有必要对混合过程中药物粉末均匀度进行分析和控制,来确保药品的安全、有效。与传统的混合过程终点判断方法相比,在线监控技术具有明显的优势和广阔的应用前景。笔者综述了制药行业混合过程中在线监控技术研究进展,首先介绍并比较了近红外光谱技术、热传感技术、拉曼光谱技术和化学成像技术4种在线分析技术,然后总结并阐明了在线监控算法的方法和原理。之后以近红外光谱技术为例,介绍了制药混合过程中应用的近红外(near infrared,NIR)分析设备,并总结了国内制药行业混合过程在线监控研究进展。最后,对混合过程在线监控技术的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 混合过程 在线监控 药物粉末 终点判断 近红外

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基于辅料资源运行特性的炼钢终点优化控制 被引量：5

12

作者 张华 陈凤银 王艳红 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期5-8,42,共5页

炼钢终点的准确控制是炼钢厂确保生产有序合理、保证钢水质量的重要前提。从辅料资源运行特性的角度分析了炼钢终点控制过程工艺,并在此基础上建立了以改进粒子群优化算法求解的终点优化控制模型,得出了终点优化控制策略。试验结果表明... 炼钢终点的准确控制是炼钢厂确保生产有序合理、保证钢水质量的重要前提。从辅料资源运行特性的角度分析了炼钢终点控制过程工艺,并在此基础上建立了以改进粒子群优化算法求解的终点优化控制模型,得出了终点优化控制策略。试验结果表明,终点预报误差ω(ΔC)<±0.03%的命中率提高至93.1%,ω(ΔT)<±12K的命中率为94%,补吹氧时间为2.5min,辅料资源量节约15%左右,该模型达到了较好的优化效果。 展开更多

关键词 转炉炼钢 辅料资源 终点优化控制 改进粒子群算法

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基于图像的烟化炉冶炼还原终点判断研究 被引量：2

13

作者 梁玲 《中国有色冶金》 北大核心 2017年第4期24-27,共4页

长期以来国内外对烟化炉还原终点的判断,主要是现场工人观察,判断的准确性受主观因素影响较大。本文研究了在MATLAB平台上,借助于工具箱中的图像处理函数,对三次风口火焰图像预处理,提取火焰特征量,进行神经网络设计与训练,最后进行仿... 长期以来国内外对烟化炉还原终点的判断,主要是现场工人观察,判断的准确性受主观因素影响较大。本文研究了在MATLAB平台上,借助于工具箱中的图像处理函数,对三次风口火焰图像预处理,提取火焰特征量,进行神经网络设计与训练,最后进行仿真测试。实践中运用该方法,还原终点识别效果较好。 展开更多

关键词 烟化炉 还原终点 图像处理 图像特征 神经网络 BP网络

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制浆蒸煮过程终点预报系统的开发 被引量：6

14

作者 张健 刘焕彬 +1 位作者 罗琪 陈德强 《广东造纸》 北大核心 2000年第2期5-7,共3页

采用软测量技术开发了制浆蒸煮过程终点预报系统 ,本文对该系统的组成、运行环境、功能和特点等方面进行了具体的介绍。该系统经过在工厂的实际应用 。

关键词 软测量 制浆 蒸煮过程 终点预报系统 软件系统

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济钢复吹转炉生产超低磷钢的生产实践 被引量：1

15

作者 王念欣 刘效森 +2 位作者 董德明 侯念旺 何国富 《山东冶金》 CAS 2012年第6期14-16,共3页

济钢炼钢厂通过优化复吹转炉双渣工艺、控制适当的底吹强度及终点(终渣氧化铁18%～24%、碱度3.5～4.5、温度1600～1620℃),提高转炉前期脱磷效果,采取合理的出钢制度,在无铁水脱磷设备条件下,生产了钢材P含量在0.007%以下的超低磷钢,满... 济钢炼钢厂通过优化复吹转炉双渣工艺、控制适当的底吹强度及终点(终渣氧化铁18%～24%、碱度3.5～4.5、温度1600～1620℃),提高转炉前期脱磷效果,采取合理的出钢制度,在无铁水脱磷设备条件下,生产了钢材P含量在0.007%以下的超低磷钢,满足钢种对钢质洁净度的特殊要求。 展开更多

关键词 复吹转炉 超低磷钢 双渣操作 终点控制

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基于QbD理念的安宫牛黄丸整体混合终点评价方法研究 被引量：11

16

作者 刘晓娜 郑秋生 +2 位作者 车晓青 吴志生 乔延江 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1083-1088,共6页

大品种中药-安宫牛黄丸混合终点判断是关键的技术问题。基于质量源于设计(QbD)理念的控制策略,研究提出一种整体混合终点的判断方法,为含矿物质中药混合提供方法学。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术获得安宫牛黄丸混合中间体的光谱数据... 大品种中药-安宫牛黄丸混合终点判断是关键的技术问题。基于质量源于设计(QbD)理念的控制策略,研究提出一种整体混合终点的判断方法,为含矿物质中药混合提供方法学。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术获得安宫牛黄丸混合中间体的光谱数据。结合移动窗相对标准偏差法(MWRSD)法,朱砂、雄黄和珍珠粉为整合研究指标,通过比较相邻混合时间光谱的差异,快速评价整体混合过程。雄黄、朱砂和珍珠粉3个药味的混合过程并非完全一致,但在混合的最后一个阶段,3个药味均达到了混合均匀;得到建议混合终点。采用LIBS过程技术建立的微区时序分析方法,实施过程控制。所建立的方法无需标准光谱库,具有分析快速、近似无损、无需复杂的样品前处理的等特点,为大品种中药制剂的质量研究提供新思路。 展开更多

关键词 安宫牛黄丸 混合终点 激光诱导击穿光谱 质量源于设计 过程分析技术

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转炉单渣法脱磷工艺实践研究 被引量：6

17

作者 杨晓江 周朝刚 +6 位作者 郑久强 艾立群 徐伟 梅淑文 张军国 刘爱国 史小磊 《铸造技术》 北大核心 2017年第5期1114-1118,共5页

基于150t顶底复吹转炉,采用单渣法工艺进行脱磷,分析研究了炉料结构和终点条件对脱磷的影响。结果表明,最佳的炉料结构为:一次吨钢辅料、一次辅料加入比例以及(石灰和石灰石)吨钢加入量分别控制在70~80 kg/t、65%~75%和51~62 kg/t之间;... 基于150t顶底复吹转炉,采用单渣法工艺进行脱磷,分析研究了炉料结构和终点条件对脱磷的影响。结果表明,最佳的炉料结构为:一次吨钢辅料、一次辅料加入比例以及(石灰和石灰石)吨钢加入量分别控制在70~80 kg/t、65%~75%和51~62 kg/t之间;最佳的终渣条件为:终点温度、终渣FeO、碱度、和MgO含量分别控制在1 620~1 640℃、22%~28%、2.8~4.0以及≤7.5%时,可以稳定实现终点钢液磷含量在0.010%以下,脱磷率在91.87%以上,终点钢磷含量最低可以达到0.008 0%,脱磷率最高为93.65%。 展开更多

关键词 顶底复吹转炉 单渣法 脱磷 终渣

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深冲钢炼钢区段专线化层流运行模式实践 被引量：3

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作者 崔怀周 张军国 +3 位作者 曾加庆 赵进宣 林路 贺庆 《上海金属》 CAS 2024年第5期65-70,共6页

鉴于某钢厂深冲钢炼钢区段运行效率较低、能量耗散较大、过程稳定性较差等问题,对炼钢区段各工序内时间-事件进行解析,协调优化各工序作业时间;并结合生产线特点,构建“一对一”层流专线化生产路径。生产实践表明:采用专线化层流运行模... 鉴于某钢厂深冲钢炼钢区段运行效率较低、能量耗散较大、过程稳定性较差等问题,对炼钢区段各工序内时间-事件进行解析,协调优化各工序作业时间;并结合生产线特点,构建“一对一”层流专线化生产路径。生产实践表明:采用专线化层流运行模式生产深冲钢,可避免前、后工序间交叉运行时铁素流在空间、时间、能耗上的不确定性;工序间链接时间缩短,炼钢区段总作业时间从247.9 min缩短至193.5 min;过程能量耗散减少,转炉终点温度从1671.7℃降至1653.9℃。 展开更多

关键词 专线化层流运行模式 深冲钢 工序时间 链接时间 转炉终点温度

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用在线气相色谱分析确定炼焦过程的终点

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作者 戚桢华 周霞萍 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 1992年第1期84-89,共6页

准确测定焦炉炭化室炼焦过程的终点是焦炉生产管理中的大事。过去采用测量焦饼中心温度的方法既不方便又不准确,利用在线色谱分析是一种很有希望的替代方法。根据半工业焦炉的试验结果,可以CH_4<4％,C_2H_4和C_2H_6为零作为判断结焦... 准确测定焦炉炭化室炼焦过程的终点是焦炉生产管理中的大事。过去采用测量焦饼中心温度的方法既不方便又不准确,利用在线色谱分析是一种很有希望的替代方法。根据半工业焦炉的试验结果,可以CH_4<4％,C_2H_4和C_2H_6为零作为判断结焦过程终点的标准。 展开更多

关键词 气相色谱分析 在线 炼焦过程 终点

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动态扭振法对HTPB/TDI体系固化过程的研究 被引量：1

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作者 李国平 吴书宝 +2 位作者 马松 姚维尚 罗运军 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1289-1295,共7页

采用动态扭振法研究HTPB/TDI体系的固化过程,获得体系在80,90,100,110℃下时扭矩随固化时间变化关系,发现HTPB/TDI的固化过程分为3个阶段:第1个阶段为液态到凝胶点阶段;第2阶段为凝胶点到高弹态阶段;第3阶段为硬化点到固化终点阶段.根据... 采用动态扭振法研究HTPB/TDI体系的固化过程,获得体系在80,90,100,110℃下时扭矩随固化时间变化关系,发现HTPB/TDI的固化过程分为3个阶段:第1个阶段为液态到凝胶点阶段;第2阶段为凝胶点到高弹态阶段;第3阶段为硬化点到固化终点阶段.根据Flory凝胶化理论计算得到HTPB/TDI体系在TPB催化时固化反应活化能为1.58kJ/mol,与傅里叶变温红外法根据Arrhenius公式求得的41.98kJ/mol基本一致.通过ATR漫反射红外对HTPB/TDI胶片进行氢键分析,证实的确发生动态扭振法所得到的固化第3阶段. 展开更多

关键词 固化过程 动态扭振法 固化终点 HTPB/TDI黏合剂体系

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