英科学家利用金属制造细胞气泡

据悉，英国科学家用含有金属的巨型分子，成功制造出了类似于细胞的气泡，并赋予它们一些类似生命的特征。研究人员希望诱使这些气泡演变成完全无机的能自我复制的实体，以此证明存在着完全基于金属（无机物）的生命。     

多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟

为了研究多孔泡沫金属骨架对气泡上升运动的影响,基于多孔泡沫金属的骨架结构,建立了多孔泡沫金属内气泡动力学行为的物理模型,并利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟孔隙尺度下气-液两相流动.考虑多孔泡沫金属内流体间以及流固间的相互作用力,采用多组分单松弛的Shan-Chen模型,模拟气泡在泡沫金属孔隙结构内的运动形态.对含有泡沫金属以及不含泡沫金属的计算区域内气液两相流的密度场进行了比较.实验结果表明:泡沫金属骨架的存在改变了两相流流场,同时使气泡上升过程中边界受到挤压,从而改变气泡的上升速度;随着重力场的增大,流体区域内有序排列的泡沫金属结构可以加快气泡上升速度.     

液态金属熔体中气泡运动特性数值模拟

为了揭示高温液态金属熔体中气泡运动规律及其彩响因素,应用VOF方法对单个气泡在液态金属中的运动特性进行了数值计算,得到了与实验数据相符合的气泡变形及上升速度规律;分析预测了表面张力对气泡变形过程的影响及单个气泡在液态铝熔体中的运动轨迹．结果表明,气泡的变形随着奥托斯数的减小而减小;其运动规律是呈螺旋式上升的,容器半径越小、气泡越小,气泡的摆动幅度越大．     

金属气泡与多孔金属

正1970年,国外一架大型运输机失事,百余人死伤。事后,经过鉴定,人们发现造成这次事故的罪魁祸首是飞机金属结构中的几个微小气泡。小小的气泡为什么会导致如此严重的后果?原来,金属中存在气泡,就意味着存在孔洞,好比竹筷子被虫蛀了洞,结构强度降低,受力时有洞的地方很容易崩坏。为了保证安全,人们对飞机上使用的金属零件作出了严格规定,特别是受力结构中的关键零件。因此,所有装配飞机的金属     

金属熔池往复搅拌流场中气泡运动特性数值模拟研究

应用基于体跟踪的VOF方法对金属熔池往复搅拌流场中单个气泡的运动及变形特征进行了数值模拟研究.分析了搅拌流场的往复运动频率、气泡初始尺寸、表面张力以及奥托斯数Eo和莫顿数Mo等因素对气泡运动与变形的影响.数值模拟结果表明,气泡上升轨迹与气泡直径、流场平动频率及Mo有关,气泡直径越大,其螺旋上升趋势越强;在分析范围内,平...     

精炼工艺中气泡的行为及其对去氢的影响

本文采用ＫＯＨ溶液－ＣＯ２气体的模型，研究了喷孔、喷嘴、透气砖、ＳＮＩＦ 和 ＡＬＰＵＲ 等吹气精炼液体金属的工艺中，气泡的行为及其对去氢的影响。研究结 果表明：喷孔、喷嘴或透气砖形成的气泡尺寸大、数量少、近乎直线上升、集中分 布，气泡间合泡严重，金属液而搅动剧烈，因此，去氢效率低；ＳＮＩＦ和 ＡＬＰＵＲ旋 转喷嘴形成的气泡尺寸小、数量多、沿螺旋线上升．因此，去氢效率较高，但其仍存在 气泡分布不均、金属液面搅动剧烈等不足。在此基础上，研制出一种具有更高效率的精 炼装置──ＤＩＴ ８６．     

液态锂铅合金鼓泡器的气泡行为数值模拟

 液态金属包层的氚燃料循环是实现聚变堆、聚变-裂变混合堆正常运行的核心技术之一。氚燃料循环系统由氚净化、氚提取、氚储存、氚测量、氦/水冷却、氚回收等子系统构成,而液态金属鼓泡器位于包层主回路与氚提取系统之间,具有氚在线监测与氚去除的重要功能,是不可缺少的关键部件。由于氢同位素在液态锂铅中的极低溶解度和液态合金的高温、活泼、物理等特性,鼓泡器的研制十分困难。为完成液态锂铅合金鼓泡器（LLLB）的设计与建造,采用流体力学方法建立了描述气泡直径与粒度分布、气含率特征等动力学行为的代数模型。数值模拟结果表明,床层气含率和稳定气泡粒度分布均不受喷嘴孔径的影响;低气速下气泡破碎远快于气泡的聚并,绝大部分初始气泡直径大于最大稳定直径,其破碎后的直径取决于最大稳定气泡直径的大小;气泡比表面积和传质表面积增大的主要因素是气泡直径分布的变化。     

底吹中间包气泡运动过程的数模研究

采用VOF模型模拟气泡在钢液中的运动过程,根据计算结果研究气泡的运动特性.结果表明,气泡外形由初始时的球形变为心形,而后逐渐变为椭球帽形;不同气量所产生气泡的直径不同,过小气量不能形成有效气幕;吹气量改变时,气泡运动轨迹也相应改变,小气量下上升轨迹呈螺旋状,中等气量呈现S状路径,较大气量时出现直线上升运动;不同位置上的气泡运动特性完全不同,这与钢液流场分布有密切关系.     

气泡行为对表观传质系数的影响

本文采用ＣＯ２吹入并溶解于 ＫＯＨ溶液的模型，模拟研究了液体金属的吹气精 炼工艺中气泡的行为及其对表观传质系数的影响。研究结果表明，气泡行为随喷孔雷 诺数而变化；表观传质系数主要取决于喷孔直径和喷孔雷诺数；增大表观传质系数的 关键在于尽可能减小气泡形成时的尺寸。     

金属紧固件包塑方法

本发明金属紧固件的包塑方法为: 1.将尼龙、聚四氟乙烯等塑料加热熔化成液体,然后在液面抽真空,当液面沸腾跳动时,维持真空15～20分钟,以保证消除气泡。 2.对清洗干净的金属紧固件和模具进行预热,预热温度为158～175℃,以避免浇铸时产生气泡。 3.浇铸成型后随即进行2.5～3.5小时的热处理,热处理温度为120℃～150℃,加热方式可以是烘箱,过热蒸气等,以增强塑料与金属的结合力。     

空化气泡发光机理

介绍了单气泡声致发光现象的主要研究进展,总结了理论计算研究结果.通过求解流体力学方程组等比较完全的数值计算,发现空化气泡发光机理就是高温、高压和高密度的气体发光,因气泡达到的温度不同,有时原子或分子线谱贡献占优势,有时连续谱占主导.通过研究单气泡形状不稳定性,发现声压的非球对称微小偏离导致驱动声压上限.     

相场法模拟吹气法制备泡沫铝过程中的铝液气泡演化过程

针对吹气法制备泡沫金属过程中产生气泡稳定性不易判断问题, 本文利用相场法理论, 引入长程有序化参数作为场变量, 描述并模拟泡沫铝和泡沫铝合金气泡演变过程中的结构尺寸的变化. 通过模拟分析发现, 相场法可以通过场变量简单明了的表征各种复杂的几何图形, 包括气泡的几何形状、 空间分布以及体积分数等, 并且其模拟结果与实验观察结果具有良好的吻合性.     

一种新型的物理功能材料——泡沫铝

1 泡沫铝的结构及性能特点 泡沫铝是一种在铝基体中包含无数个气泡的轻质多孔金属材料,它同时兼有金属和气泡特征,是一种具有广泛应用前景的物理功能材料。1.1 主要结构特点 (1) 孔结构可调。可分为两种情况:一种是具有独立孔洞结构,分散的气泡或空心的颗粒分布在金属基体中(有人称之为海绵铝》;另一种是具     

气泡碰壁反弹的动力学模型研究

为了解气泡与壁面相互作用的物理机制和详细动力学过程,对气泡与壁面碰撞反弹的动力学过程进行了分析,综述了理论模型的发展过程,并采用所建立的理论模型进行数值求解.当毫米级气泡以一定速度垂直撞击壁面时,气泡与壁面之间存在一层液膜,该液膜呈现多种形状.气泡的变形会改变薄膜内压强的分布,形成薄膜排水过程.气泡在与壁面作用的过程中会反弹多次直至动能被完全消耗.在建立的动力学模型中,液膜厚度分布由Stokes-Reynolds方程描述,液膜内压强由Young-Laplace方程求得,在气泡的轨迹模型中引入了由液膜内压强引起的壁面诱导力.结果表明:描述液膜厚度及膜内压强的SRYL模型能够捕捉薄膜变化的动力学行为,基于薄膜润滑近似的壁面诱导力模型可以较好地预测气泡多次反弹的运动轨迹,壁面诱导力在气泡撞击壁面的过程中对气泡运动起主导作用;随着气泡尺寸和雷诺数的增大,气泡的反弹次数会逐渐增加,气泡是否反弹以及反弹次数与雷诺数有着直接的关系.      

《科技想要什么》

正《科技想要什么》向我们介绍了一种全新的科技观,预测了未来数十年科技的12种趋势。凯文·凯利认为:作为整体,科技不是由线路和金属构成的一团乱麻,而是有生命力的自然形成的系统。它的起源完全可以回溯到生命的初始时期。让人吃惊的是,凯利宣称:现在人类已定义的生命形态仅包括植物、动物、原生生物、真菌、原细菌、真细菌六种,但技术的演化和这六种生命体的演化惊人地相似。技术应该是生命的第七种存在方式。技术是生命的延伸,它不是独立于生命之外的东西。     

以鲍尔环为内构件的鼓泡塔反应器的流体力学性能

对二甲苯氧化合成对苯二甲酸常用鼓泡塔作为气液反应器,以填料为内构件可以强化鼓泡塔反应器的气液接触状况,从而提高反应速率。以金属鲍尔环为内构件,考察鼓泡塔反应器的气液接触状况,采用高速摄像技术对气泡群进行图像分析,同时利用体积膨胀法测定气含率,研究不同型号鲍尔环作用下的气含率、气泡尺寸和粒径分布。结果表明,Φ25鲍尔环对气泡的切割效果最好,气泡的尺寸分布较为集中,主要处于3.00～6.00 mm之间,Sauter平均直径随气速增大而增大,并在高气速下趋于平缓;鼓泡塔反应器的气含率随气速增大而增大,且鲍尔环尺寸越小气含率越大。利用实验数据进行非线性回归,得到在实验气速范围内气含率与气泡Sauter平均直径、比表面积的关联式,计算值与实验结果较为吻合。     

掺膨胀剂后碾压混凝土的抗冻特性研究

混凝土的气泡间距系数与抗冻性有关,根据T．C．Powers间距系数小于0．25mm理论来评定碾压混凝土的抗冻与否并不完全适宜．选用适当的碾压混凝土配合比、外加剂,使用50％的Ⅰ级粉煤灰和8％膨胀剂,水胶比为0．48,气泡间距系数为0．28～0．40mm的碾压混凝土仍然可以抵抗300次的冻融循环．     

铜互连技术

在集成电路中采用双镶嵌工艺制备互连线,铜作为互连线的材料具有低电阻率和较好的抗电迁移能力等优点,同时存在新的缺陷模式如沟槽缺陷、气泡缺陷、金属缺失等,目前的工作主要是该工艺的完善.     

聚羧酸减水剂改性金属油罐全寿命防腐材料抗老化及微观结构研究

通过添加比例不同的聚羧酸减水剂用于改性金属油罐全寿命防腐材料,然后对涂覆样板分别进行常温养护和紫外老化实验并测试其物理性能,最后采用扫描电镜分析了材料试样内部结构的微观形貌,发现样板表面气泡减少,物理性能得到不同程度的改善,而且添加量为1.0%的聚羧酸减水剂对金属油罐全寿命防腐材料的减水效果最优且对防腐材料内部结构的改善也比较明显.     

基于FTM的不同初始形状同轴双气泡上升直接数值模拟

多气泡运动在各个工程领域广泛存在。为更好的研究不同形状的多气泡上升过程,采用界面追踪法（FTM, Front Tracking method）对四种具有不同初始形状的双气泡上升情形进行二维数值模拟。模拟结果表明,两竖直分布的气泡上升时,上部气泡的尾流会使下部气泡的速度更快;气泡的初始形状对气泡上升的速度和变形都有影响,圆形气泡相较于椭圆形气泡,上升速度更小;下部气泡为椭圆形时,上部气泡的变形更大。