木粉在离子液体中的溶解和降解

为探索木粉在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM][Cl])中的溶解和降解问题,研究了预处理方式、溶解温度和时间以及液固比等对扶桑枝条木粉在[AMIM][Cl]中的溶解率和析出率的影响; 分析了影响木粉溶解的关键因素; 探讨了阻碍木粉完全溶解的机制。结果表明:预处理方式和溶解温度是影响溶解的最重要因素,用5% NaOH预处理木粉,溶解温度为80 ℃时,木粉在[AMIM][Cl]中的溶解率达60.20%,析出率为46.57%,球磨、高浓度碱以及高温会加剧原料降解; 木粉溶解率很高时,析出率较低,更多的是木粉中天然高聚物的降解,而非真正的溶解; 较为温和的条件下,木粉难以全部溶解; 木粉在[AMIM][Cl]中的溶解度以及溶液黏度并非阻碍木粉完全溶解的因素,可能是因未溶纤维表面形成了胶体阻止了溶解的继续进行。     

二氧化铈前驱体煅烧过程中的遗传性研究

用尿素均匀沉淀法制备了不同形状的二氧化铈前驱体，研究了前驱体形貌、大小、结晶度以及煅烧温度对CeO2颗粒形貌、大小、结晶度的影响．煅烧过程中球形和棒状前驱体煅烧前后颗粒的形状和大小基本不变，颗粒在形貌和尺寸上具有遗传性，片状前驱体在形状上有遗传性．随着煅烧温度的升高，球形颗粒热分解和原子重排速度增大，CeO2颗粒结晶度增大，但是颗粒形状和大小变化都不大．前驱体颗粒的形貌和结晶度影响CeO2颗粒的结晶度，粒径较小、结晶度较低的粉体热分解和原子结构重排都相对容易，煅烧后CeO2颗粒结晶度较高．     

轴承滚动体研磨钢泥还原铁粉的粉末冶金工艺性能

生产轴承滚动体时会产生大量的研磨钢泥,该废料堆积造成环境污染和资源的浪费,因此钢泥废料的资源化处理具有深远的意义。钢泥经过除油、还原处理后可制成具有一定性能的还原铁粉。在还原铁粉中加入石墨、电解铜粉、羰基铁粉等,研究不同球磨时间(1,3,5,7,9 min)和压制压力(600,800,1 000,1 200 MPa)对合金组织和性能的影响。结果表明:随着球磨时间的延长和压制压力的增大,试样的密度和硬度都呈增长的趋势,但都有一个峰值;试样烧结体的组织由铁素体和珠光体组成。     

不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果研究

为了研究不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果,通过在普通PVC管内壁,采用热处理,将植绒膜光滑一侧紧贴PVC管内壁,选取绒毛长度分别为0.4 mm和0.8 mm;在两种不同充水条件下,对比分析普通PVC管、0.4 mm植绒PVC管以及0.8 mm植绒PVC管结晶物变化规律。利用电镜扫描绒毛上的结晶物,分析结晶物与绒毛的粘结形态。结果表明:在半管流条件下,随着时间的增长,植绒PVC管结晶量有先增大后逐渐稳定或者减小的趋势;普通PVC管基本上呈缓慢增加的趋势,且到某一阶段结晶量显著增加而到另外一阶段又显著减小,满管流条件下变化规律相似;对于普通PVC管而言,满管流情况下管道内壁越不容易附着结晶物;对于植绒PVC管而言,结晶物附着的难易程度与绒毛长度有着密切关系。可见植绒PVC管对隧道排水管除结晶有一定的作用,绒毛长度应根据排水管充水状态选取,以充分发挥绒毛除结晶的效果。     

云南红土室内滑坡模型相似材料的特性研究

针对云南典型红土,考虑掺合红土含量和养护时间的影响,通过比重、颗粒分析、直剪、压缩等试验,研究了掺合红土的物理和力学特性。试验结果表明:红土中掺入仿瓷粉、砂后,比重降低;随掺入含量的增大,红土颗粒中砂粒的含量逐渐增大,黏粒含量逐渐降低;红土中掺入还原铁粉后,比重显著增大,随掺入含量的增大,红土颗粒中砂粒的含量逐渐增大,黏粒含量逐渐降低。随掺入仿瓷粉含量的增加,养护时间的延长,总体上,红土的抗剪强度呈减小趋势,压缩系数呈增大趋势;随掺砂含量的增加,红土的抗剪强度呈增大趋势,压缩系数呈降低趋势,且变化存在一个合理的掺砂含量,尤其掺砂含量在10%～20%时,抗剪强度出现峰值,压缩系数出现谷值,养护时间对掺砂红土影响不明显。随掺入还原铁粉含量的增加,红土的抗剪强度逐渐增大、压缩系数逐渐减小,随养护时间的延长,其抗剪强度呈减小趋势,压缩系数没有明显的变化规律。     

不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果

为了研究不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果,通过在普通PVC管内壁,采用热处理,将植绒膜光滑一侧紧贴PVC管内壁,选取绒毛长度分别为0.4 mm和0.8 mm;在两种不同充水条件下,对比分析普通PVC管、0.4 mm植绒PVC管以及0.8 mm植绒PVC管结晶物变化规律。利用电镜扫描绒毛上的结晶物,分析结晶物与绒毛的粘结形态。结果表明:在半管流条件下,随着时间的增长,植绒PVC管结晶量有先增大后逐渐稳定或者减小的趋势;普通PVC管基本上呈缓慢增加的趋势,且到某一阶段结晶量显著增加而到另外一阶段又显著减小,满管流条件下变化规律相似;对于普通PVC管而言,满管流情况下管道内壁越不容易附着结晶物;对于植绒PVC管而言,结晶物附着的难易程度与绒毛长度有着密切关系。可见植绒PVC管对隧道排水管除结晶有一定的作用,绒毛长度应根据排水管充水状态选取,以充分发挥绒毛除结晶的效果。     

转速对板式回转换热器内颗粒传热性能的影响

采用试验的手段,对研制的板式结构回转换热器内颗粒的传热性能进行研究,开发了一套筒体外径为273mm、长度1 m的小型板式回转换热装置试验平台。试验采用电加热的方式,选用平均粒径d_p=2 mm的石英砂作为试验颗粒,分析了填充率F=10%、电加热功率250 W的情况下,颗粒层传热性能随转速的变化规律。研究表明,试验初期颗粒层平均温度及加热板壁面温度都随着试验时间的推移呈上升趋势,且加热板壁面温升较快,随着颗粒层平均温度与加热板壁面温差逐步减小,传热系数在平均值的±25%范围内波动。在恒定加热功率的条件下,颗粒层平均温度随着转速的增加而升高,随着试验时间的推移,颗粒层的平均温升趋势也变得缓慢。转速的提高强化了颗粒层与加热板之间的热量传递,颗粒层与加热板间的传热系数和有效传热系数都随着转速的提高呈线性增长。     

冻结时间对冻土抗压强度影响的试验分析

为了研究不同冻结时间及含水率对冻结粉质黏土无侧限抗压强度的影响,在负温条件下对不同含水率粉质黏土进行了不同冻结时间的无侧限抗压强度试验。结果表明随着冻结时间的增加,冻结粉质黏土无侧限抗压强度逐渐增大且增大趋势逐渐减小,应力-应变曲线的弹性段得到延长,应力达到峰值后下降段斜率逐渐增大,表现出依赖于冻结时间的冻脆性特征;在17%～29%范围内,随着含水率的增大,无侧限抗压强度逐渐降低,破坏应变逐渐增大,破坏形式由脆性破坏向塑性破坏转变。     

低温固相反应法制备NiFe_2O_4纳米粉及机理研究

采用机械研磨方法制备前驱体,再将前驱体进行煅烧得到NiFe2O4纳米粉.重点研究了煅烧温度对粉体物相和形貌的影响以及固相反应过程与机理.结果表明:煅烧过程中晶粒长大活化能为12.08 k J·mol-1,主要以界面扩散为主;煅烧温度为700℃时粉体团聚严重,颗粒之间存在片状非晶态化合物,结晶度低;750℃煅烧1 h得到的NiFe2O4纳米粉物相单一,粒径分布在35~85 nm之间,温度过高时晶粒明显长大;机械研磨洗涤后前驱体主要由Fe2O3,NiO和NiFe2O4组成,反应产物结晶度低,反应不完全;盐颗粒的存在能抑制晶粒生长,减小产物粒径.     

旋转条件下长尾喷管发动机三维两相流场数值模拟

针对旋转条件下长尾喷管发动机的三维两相流场开展了一体化数值模拟,进行了旋转速度为0、100 r/min、300 r/min、500 r/min和1 000 r/min,颗粒直径为10 μm、40 μm、70 μm和100 μm条件下颗粒运动轨迹和聚集浓度分布影响的研究.研究结果表明:①与无旋转条件下的颗粒运动轨迹以及聚集分布规律相比,在本旋转条件下,颗粒的运动历程增加,滞留时间增加,颗粒的聚集部位发生改变;②随着旋转速度增大,颗粒加入主流后首先贴着壁面作周向环绕运动,旋转速度越大,颗粒的旋转环绕轨迹越长;颗粒环绕运动的区域也随着旋转速度的增大而增大;颗粒所滞留的时间总体上是增大的;③随着颗粒直径的增大,由于颗粒本身运动惯性的增大,随流性变弱,受旋转作用影响的程度变差,滞留时间减小;④随着旋转速度的增大,锥台型装药壁面和后封头处的颗粒聚集浓度呈现增加趋势,翼槽表面的颗粒聚集带由翼槽顶部向根部移去;轴线处的颗粒聚集浓度随旋转速度增大而逐渐减弱.     

高B_4C相含量极细碳化硼粉的制取

用碳管炉硼酐碳热还原法制得了碳化硼粉,其化学成分和杂质含量符合中国国家标准和美国国家标准对一、二级核级粉末的要求,其B_4C含量远高于按上述标准中化学成分折算的值。化学成分折算法经X射线内标法验证,证明是可靠的。两种方法获得的结果很接近。上述原始粗B_4C粉经振动球磨和酸洗后获得了成分符合技术标准的微米级B_4C细粉。实验证明:振动球磨的效率较滚动球磨高数倍甚至数十倍;振动球磨的平衡粒度和达到平衡粒度所需的时间也远低于普通球磨相应的值。     

高能球磨对TiB_2/Cu复合材料组织和性能的影响

对Cu、TiB2混合粉末进行了高能球磨实验和相应的粒度分析以及粉末形貌观察,研究了高能球磨对Cu基复合材料的力学性能、电学性能和显微组织的影响。结果表明,高能球磨使粉末细化,在球磨初期,粉末粒度下降很快,当粉末粒度下降到一定值,细化难以继续进行,得到TiB2颗粒细小弥散分布的复合粉末;TiB2的加入,使铜基体的硬度、强度得到显著提高,电导率下降;相比常规粉末冶金方法,高能球磨方法制备的TiB2/Cu复合材料的硬度、强度大大提高,而电导率较低。     

Preparation of nano-sized Bi2Te3 thermoelectric material powders by cryogenic grinding

A novel method for rapid preparation of Bi2Te3 nano-sized powders with an average particle size of about 70 nm was developed.A starting powder mixture consisting of Bi2Te3 coarse particles of ～5 mm was...     

YAG陶瓷磨球注浆成型用浆料的流变性能研究

以高纯Al2O3和Y2O3粉体为原料,在浆料pH值为9．7,分散剂PAA-NHt体积分数为1．5％,固相体积分数为50％,球磨时间12h,增塑剂PEG体积分数为1．5％的优化工艺条件下制备出流动性好、分散均匀的Y2O3-Al2O3混合浆料,利用注浆成型制备YAG陶瓷球形生坯,在60℃干燥24h条件下,球坯相对密度可达50％以上,球坯圆度偏差仅0．5346％,陶瓷球坯颗粒分布均匀．以体积分数0．8％的SiO2为烧结助剂,在1650℃保温6h,采用液相法烧结获得了自磨损率仅5．68×10^-6／h的YAG新型陶瓷磨球,可用于高性能YAG陶瓷的制备．     

液体金属和合金的盐雾化

介绍了作者发明的一种新型的流体金属和合金的雾化制粉方法,即采用含有固体盐（NaCl）颗粒的高速气流对液体金属或合金进行雾化得到粉末的方法（简称为固体雾化法）。通过对几种金属和合金粉末制备工艺的研究得到如下结论;在同等气体压力和流量条件下,采用含有固体盐颗粒的高速气流雾化金属熔体制得的粉末比不含固体盐颗粒的高速气流雾化制得的粉末的粒度细得多,而且粉末粒度分布较窄,粉末冷却速度较大,采用固体盐雾化法制务金属粉末时,盐的流率愈大、流速愈快、粒度愈细,则雾化制得的粉末粒愈细。     

机械力化学/晶化法合成纳米水滑石

以水镁石、Al(OH)3和Na2CO3为原料,采用机械力化学/晶化法合成纳米水滑石,研究了干磨时间、球磨转速和球料质量比对水滑石晶体结构的影响,并采用XRD和FE-SEM等手段对水滑石的晶体结构和表观形貌进行表征.结果表明,干磨时间、球磨转速和球料质量比的增加均有利于纳米水滑石的形成,但当超过适宜实验参数,继续增加时就会有杂相生成;在干磨时间为6 h,湿磨时间为2 h,球磨转速为250 r/min,球料质量比为50的条件下得到的纳米水滑石晶型完整单一,具有规则的六边形结构,平均晶粒粒径约为40nm.     

Structural characterization of AA 2024-MoSi2 nanocomposite powders produced by mechanical milling

Nano-sized MoSi₂ powder was produced successfully from commercially available MoSi₂ by a mechanical milling process carried out for 100 h, and mechanical alloying was employed to synthesize AA 2024-MoSi₂ nanocomposites. The effects of MoSi2 reinforcement and mechanical milling on the structure, morphology, and iron contamination of the produced materials were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and atomic absorption spectrometry. It is revealed that the morphology of the aluminum alloy changes continuously during milling from spherical to plate-like, irregular, and finally equiaxed. The presence of MoSi₂ reinforcement accelerates the milling process and results in a smaller average particle size. The Williamson-Hall method determined that the crystallite size of the aluminum alloy in the composite powder is smaller than that of the unreinforced alloy at the same milling time and this size reaches 45 nm after 16 h milling time. The Fe contamination content is higher for the nanocomposite in comparison with the unreinforced alloy because of the wearing role of MoSi₂ hard particles.     

不同加工条件对茶叶超微粉碎效果的影响

应用小型气流式粉碎机制备超微茶粉,激光衍射粒度分析仪测定其粒度分布,对工质压力、分选频率、粉碎次数、进料速度四因素分别进行实验。结果表明,随工质压力的增加超微粉粒径减小,工质压力大于0.7MPa时,粒径的减小趋缓;进料速度过大、过小都不利于粉碎;随分选频率的增加超微粉粒径减小,应用到食品方面时25 Hz即可达到要求;随粉碎次数的增加超微粉粒径变化不大,只是分布更集中。最佳实验条件为：工质压力0.7 MPa,分选频率25 Hz,粉碎1次。在此条件下得到超微茶粉的D50（中位径）和D90（积分分布90%时的粒径）分别为12.41μm和40.21μm,且粒度分布集中。     

球磨过程中Fe/Al混合粉末的摩擦化学效应

利用ZJM 10T型搅拌式球磨机和X射线衍射仪研究了Fe/Al元素混合粉末在机械球磨过程中的摩擦化学效应.结果表明,Fe粉颗粒摩擦化学效应的变化规律与球磨机的转速无关,即无论低速或是高速,随着时间的延长,Fe粉颗粒的颗粒尺寸变小,显微应变增大,有效温度系数增大.而Al粉颗粒的摩擦化学效应的变化规律却与转速关系密切,低速时,其变化规律与Fe粉颗粒的变化规律一致;高转速时,随着时间的延长,Al粉颗粒的颗粒尺寸变大,显微应变增大,有效温度系数降低.     

球磨工艺调控碲化铋基材料微结构及热电性能研究

碲化铋基化合物是室温附近性能最佳的热电材料,在余热回收以及固态制冷领域具有重要的应用价值. 其主要的制备方式是球磨法,各类参数的细微变化都可能影响材料的微结构和热电性能. 球磨时间作为重要的球磨参数既能影响粉末粒径的细化,也对材料的热电性能有所调控,因此亟需逐步分析球磨时间对晶体结构、粒径尺寸及产物热电性能的影响. 本文采用恒定的球磨转速,调节不同球磨时间制备碲化铋基材料. 通过晶体结构及粉体粒径的分析发现了晶粒对球磨时间的响应. 后续热电性能测试结果表明,增加球磨时间后粒径发生变化并导致了电子、声子输运模式的协同改变. 最终,有效提升了n型与p型碲化铋的最大ZT值,分别达到了0.91和1.11. 本研究工作系统总结了球磨工艺中关键参数对碲化铋材料微结构及热电性能的影响,为粉末冶金及热电学的交叉融合及热电转换技术的商业化应用提供了实验和理论参考.