ANSYS在微热源法合成β-SiC中的应用

ANSYS作为有限元分析软件在热分析方面具有强大的功能。概述了ANSYS热分析的基本原理和方法以及无限微热源法合成β-SiC微粉,并结合具体实例介绍了ANSYS热分析在无限微热源法合成β-SiC微粉中的应用。     

无限微热源法合成β-SiC粉体的温度场模拟

采用ANSYS热分析软件对无限微热源法合成β-SiC粉体的温度分布进行模拟，得到了炉内不同时间温度分布图，并分析了合成炉内温度分布规律。     

β-SiC微粉过滤分级实验研究

针对磨料微粉精细分级存在的困难,自行设计了过滤分级装置。研究了料浆浓度、原料粒度、滤层粒度和厚度以及横截面积对β-SiC微粉过滤分级结果的影响。实验结果表明:该分级装置可以实现亚微米粒径的精细分级,可稳定获得W3.5、W2.5、W1.5的β-SiC微粉产品,分级精度好、分离效率高,实现了对β-SiC微粉窄级别的分级。     

无限微热源法合成的β-SiC晶须与颗粒的分离

对无限微热源法合成的β-SiC晶须(β-SiCw)和颗粒的特性进行了分析和比较,在此基础上对各种分离方法进行了实验。结果表明,湿筛和自由沉降分级可使β-SiCw富集于0～60μm粒级的产品中,品位从10%提高到25%;采用活性炭吸附小颗粒,晶须品位达到65.70%;利用液-液萃取分离法,晶须品位可达75.90%;若将活性炭吸附和液-液萃取分离工艺进行组合,可将晶须品位提高到81.50%,综合回收率达到75.40%。     

β-SiC非线性导电特性影响因素及机理的研究

研究了-βSiC非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βSiC作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βSiC微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βSiC形成固溶体,可有效地改变β-SiC的非线性导电特性;-βSiC微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βSiC电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βSiC微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βSiC微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βSiC微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βSiC完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.     

SiC微粉在水介质中的分散研究

研究了多热源炉和无限微热源炉合成的SiC微粉和晶须在水介质中的自然分散行为和不同分散方法以及不同分散剂在不同条件下对其分散作用的影响。结果表明,超声波对SiC微粉的分散效果较明显;不同的分散剂对SiC微粉均有不同程度的分散作用;分散剂四甲基氢氧化铵对SiC微粉的分散效果最好。     

全尾砂絮凝沉降特性实验研究

采用均匀法进行室内实验设计,研究絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度和给料浓度三因素对固液分离技术中沉降速度和沉降浓度的影响.对实验数据进行回归分析后认为,各因素对沉降速度的影响程度从大到小为：给料浓度〉絮凝剂单耗〉絮凝剂溶液浓度.沉降速度与絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度正相关,与给料浓度负相关;对沉降浆体浓度影响程度从大到小为：给料浓度〉絮凝剂单耗〉絮凝剂溶液浓度.沉降浓度与絮凝剂单耗、给料浓度正相关,与絮凝剂溶液浓度基本无关.利用非线性规划寻找最优配比,预测值与验证实验的实测值误差小于8%.推荐的深锥浓密机运行参数为絮凝剂单耗5 g.t-1,絮凝剂溶液浓度0.05%,给料浓度5.233%.     

无限微热源法合成β-SiC微粉

以工业硅质和碳质原料,在催化剂的作用下,通过无限微热源法一次合成β - SiC微粉.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、化学分析及激光粒度分析仪等分析测试手段对合成产物进行了表征.结果表明,合成产物晶相为β - SiC,纯度达98％以上,主要为无定形和半自形团聚物,一次粒度在10μm左右,二次粒度D95在62μm左右,D50平均为25 μm.     

壳聚糖与生物絮凝剂复配协同增效絮凝特性研究

为了提高絮凝剂的絮凝性能以提升养殖污水的处理效率，利用壳聚糖具有的絮凝特性，并依据壳聚糖与絮凝剂之间的共聚反应，设计了5种不同浓度组合基质的处理，分析了絮凝剂投加量、生物絮凝剂与壳聚糖复配比例、pH等对COD去除率的影响.结果表明：在投加量为30.0 mg/L,pH=5,生物絮凝剂与壳聚糖复配比(V/V)为21∶9时，对养殖污水COD的去除率最高.壳聚糖与生物絮凝剂复配获得的复合絮凝剂对COD,NH₃—N,BOD,SS及TP污水指标的去除率分别达到85.2%,81.0%,85.0%,58.3%和27.5%.     

壳聚糖键接β-环糊精微球的制备及其对甲基橙的吸附性能

用壳聚糖键接β-环糊精微球,合成了具有良好吸附效果的天然高分子絮凝剂.利用X-射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜和比表面孔径测定仪表征原料和产物的结构和微观形貌,通过改变搅拌时间、温度、pH值和甲基橙溶液质量浓度等实验条件,比较原料和键接产物对甲基橙溶液的吸附性能.结果表明,壳聚糖键接卢-环糊精微球与β-环糊精微球和壳聚糖相比,吸附性能更为优异,且键接产物的吸附量随温度和pH值升高而增大,最大吸附量达到20 mg·g~(-1),其吸附过程符合Freundlich吸附模型,是非自发的吸热过程.     

高浓度味精废水预处理试验

采用絮凝法对味精高浓度有机废水进行了絮凝烧杯试验,讨论了絮凝剂的选择、投加量、pH值以及与有机高分子絮凝剂配合使用对絮凝效果的影响.研究结果表明:以自制的新型无机高分子絮凝剂聚硅硫酸铁(PFSS),用于万县高浓度味精废水处理表现出优良的絮凝性能,PFSS的最佳投药量为20 mg/L,最适pH值为7.5～8.0,在此条件下复合无机高分子絮凝剂PFSS对味精废水的CODcr去除率远远高于PFS和PAC,可达68%以上;浊度去除率为89.7%.此外,有机高分子絮凝剂的加入对PFSS的絮凝处理效果有增强作用.     

聚季铵盐絮凝剂的合成及其性能的研究

本文以二叔胺与二卤代烃为原料合成了十四种聚季铵盐,讨论了不同原料对缩聚反应以及缩聚物结构对其絮凝性能的影响。通过絮凝效应的测定,探讨了这些聚季铵盐的絮凝特性和Zeta电位变化等。结果表明,对悬浮颗粒的电荷中和是聚季铵盐具有絮凝效应的重要原因之一。聚季铵盐和其它高分子絮凝剂类似,在溶液中对悬浮颗粒也具有架桥作用,因此,聚季铵盐分子量大小对絮凝效果也有一定影响。这类絮凝剂在中性、弱碱性且电解质浓度不高的溶液中絮凝效果较好。聚季铵盐化合物有可能成为具有实际应用价值的一类阳离子型有机絮凝剂。     

P（CMTC-AM-DMC）对Cu2＋的絮凝性能

采用分散聚合法合成壳聚糖-聚丙烯酰胺P（CMTC-AM-DMC）絮凝剂,研究了该絮凝剂投加量、pH、搅拌强度和时间等因素对Cu2＋的絮凝捕集性能,并与聚合氯化铝（PAC）以及实验自制的羧甲基硫脲基壳聚糖（CMTC）进行比较.结果表明：当Cu2＋质量浓度为20 mg· L-1,pH=6～8,搅拌强度为150 r·min-1时,投加20～40 mg·L-1的P（CMTC-AM-DMC）絮凝剂对Cu2＋的捕集率即可达到90％,PAC的用量为240 mg·L-1,pH为6时,对Cu2＋的捕集率为90％.CMTC的用量为1～2 mg·L-1,pH为6时,对Cu2＋的捕集率为80％～90％.     

添加β-SiC对固相烧结α-SiC陶瓷性能的影响

该文以B4C和酚醛树脂为烧结助剂,研究了不同β-SiC(立方SiC)添加量对固相烧结α-SiC陶瓷性能的影响,确定了β-SiC最佳添加量。通过XRD、SEM和密度等测试分析表明,β-SiC在烧结过程中全部转化为6Hα-SiC,β-SiC的加入量为15%时烧结体的组织结构最为致密,烧结体体积密度达到3.13g/cm3。     

季胺化功能高分子絮凝剂的制备及其性能研究

以二甲胺与环氧氯丙烷制得的氯化聚2 羟基 1 N 甲基铵和丙烯酰胺为单体，采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠复合引发剂聚合得到了高电荷密度的新型阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂. 优化了絮凝剂的合成条件，利用红外光谱分析对最终产物的结构进行了表征. 以造纸废水和模拟的印染废水对絮凝剂性能进行了测定，结果表明该有机絮凝剂和无机絮凝剂混合使用有很好的协调能力，能有效减少无机絮凝剂的使用量，降低水处理成本、提高净水效果     

Zn—Al-Mg—Ce合金微粉制备及其涂层耐蚀性

采用车屑、粉碎和高能球磨三级制粉法制备Zn-Al-Mg-Ce合金微粉,并研究了合金微粉涂层的耐盐雾腐蚀性能.高能球磨时选用不同的球磨参数,分别添加环氧稀释剂和航空煤油作保护剂,然后抽真空球磨.结果表明,以煤油为保护剂的微粉颗粒更细小,氧含量较低.把Zn-Al-Mg-Ce合金微粉制备成的油漆添加到3.5% NaCl水溶液中,其耐盐雾腐蚀性能比富Zn防锈油漆的耐蚀性能更好,且耐蚀更长效.     

一种新型高效有机无机复合絮凝剂处理制药废水的研究

以有机胺、环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、铁盐和铝盐为原料,研制出一种既含有酰胺基团和阳离子季胺盐基团,又含有阴离子羧酸基团的高效有机无机复合型絮凝剂F-1.研究了F-1的絮凝性能,结果表明,F-1是一种优良的制药废水处理剂,在絮凝剂的用量为300mg·L-1进行某制药废水处理时废液中的CODCr、SS、色度的去除率分别为69.7%,96.4%,87.5%.其性能明显优于聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁、硫酸铝、硫酸亚铁等絮凝剂.     

氧化石墨烯对亚甲基蓝废水的絮凝效果研究

以氧化石墨烯（GO）为絮凝剂,以水溶性阳离子型染料亚甲基蓝(MB)为处理对象,研究了GO对MB的絮凝效果,拟突破传统絮凝剂不能有效去除可溶性染料的瓶颈. 通过改进的Hummers法制备了GO,利用SEM、XRD、FT-IR对其进行了表征. 探讨了染料初始质量浓度、絮凝剂投加量、溶液pH以及搅拌时间对絮凝效果的影响,并通过测定GO、MB、反应前后溶液的电位和反应前后物质的红外光谱,分析了可能存在的絮凝机理. 同时,比较了几种常用的无机、有机絮凝剂对MB的絮凝效果. 结果表明:当pH=4,染料初始质量浓度为70 mg/L,絮凝剂投加量为180 mg/L,絮凝时间为9 min时,絮凝效率达到95%. 电性中和对絮凝过程起着主要作用,同时还存在吸附架桥作用. 与其他常用絮凝剂相比,GO具有投加量少、去除率高、pH适用范围广等优点,是一种具有广阔应用前景的絮凝剂.     

Ca2+对生物絮凝剂絮凝形态影响的研究

在生物絮凝剂的絮凝过程中,通过对各种絮凝条件下形成的絮体进行分析研究,发现Ca2 在絮凝过程中发挥着不可忽略的作用.一定浓度的Ca2 能降低颗粒的表面电荷,促进絮凝剂分子与颗粒之间的键合,并且在絮凝过程中Ca2 可以与某些颗粒发生晶格置换,使有机物晶体结构的有序性转好,有利于絮凝沉淀.     

壳聚糖复合絮凝去除水源水中有机物与铝离子的实验研究

研究了壳聚糖与无机絮凝剂的复合效果,实验结果表明,复合絮凝能够相互促进壳聚糖与无机絮凝剂各自的絮凝性能,显著提高浊度与有机物的去除效果.在壳聚糖絮凝剂分别与三种常用无机絮凝剂(硫酸铝、氯化铁和聚合铝铁)的复合絮凝的效果表明,其中聚合铝铁跟壳聚糖的复合絮凝取得了更好的效果,在最佳条件下,其浊度、CODMN和UV254的去除率分别达到了97%、44%和55%.另外,无论是壳聚糖单独使用还是与聚合铝铁复合使用,在最佳的情况下,都使出水中的残留铝浓度小于检测方法的检出限.