氢氧化镁基阻燃剂的研究进展

氢氧化镁基阻燃剂作为重要的无机阻燃剂材料,因其无卤无毒的绿色环保性能,在阻燃材料研究中受到了广泛关注。但因其表面极性强、与高聚物相容性差和均匀分散困难等特点,极大地影响了其性能。通过颗粒超细化和表面改性,能够有效地改善氢氧化镁基阻燃剂的性能。主要介绍了氢氧化镁颗粒超细化和表面改性的相关进展,结合阻燃剂材料的发展趋势,对未来氢氧化镁基阻燃剂的研究方向和发展做出展望。     

阴极辉光放电技术制备花状纳米氢氧化镁

以镁片为阳极,铂针尖为阴极,2g·L~(-1)硫酸钠为电解质,在370V电压下利用牺牲阳极镁片的阴极辉光放电(CGD)技术一步制得乳白色氢氧化镁颗粒.采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)等对产物的结构、组分、热稳定性和形貌进行表征,用发射光谱检测放电过程中产生的活性粒子,同时初步探讨了CGD技术制备纳米氢氧化镁的机理.结果表明,在370V放电电压下,得到的产物为高纯度纳米花状氢氧化镁颗粒,制备过程中溶液的pH由5.8升高到10.3.CGD技术具有工艺简单、操作方便、条件温和、所用化学试剂种类少等优点,是一种制备纳米氢氧化镁的环境友好的绿色新技术.     

膜分散沉淀法制备硫酸钡超细颗粒

将膜分散技术应用于超细颗粒的制备过程,以氯化钡和硫酸钠为原料制备硫酸钡为例,对于膜分散沉淀法制备超细硫酸钡颗粒的影响因素进行了研究,并将膜分散沉淀法与直接搅拌沉淀法相比较。研究结果表明:在同样的反应条件下,直接搅拌沉淀法得到的颗粒成片状,粒度在0.3～1.0 μm;而膜分散沉淀法得到的颗粒球形度好,平均粒径在10～100nm。膜分散沉淀法制备硫酸钡超细颗粒粒度小,粒径分布窄,单分散性好;硫酸钡颗粒粒度随硫酸钠浓度的升高而迅速降低。在膜分散沉淀过程中无需进行搅拌。该方法与直接沉淀法相比具有能耗低、可连续操作、以及粒径可控的优点,是一种高效新型的超细颗粒制备方法。     

氢氧化镁基有机无机复合阻燃剂的制备

以Mg(NO)2·6H2O和氨水为原料,用直接沉淀法制备了纳米氢氧化镁,讨论了使用不同表面活性剂及其用量对纳米氢氧化镁的分散效果。同时,还进行了在氢氧化镁表面包覆有机阻燃剂THPC的研究,并采用SEM、TEM、FTIR、Zeta电位和热分析等手段,对包覆前后的氢氧化镁进行表征。实验结果表明,在氢氧化镁表面存在THPC有机包覆层。     

以聚乙二醇6000为分散剂用直接沉淀法制备纳米氢氧化镁

以氯化镁和氨水为原料,聚乙二醇6000为分散剂,利用直接沉淀法合成了粉末状、粒度均匀且分散性好的纳米氢氧化镁.研究了分散剂用量,反应时间,反应温度,反应物配比等对氢氧化镁颗粒平均粒径的影响,并采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对颗粒结构进行表征.结果表明,制备纳米氢氧化镁的最优工艺条件为...     

轻烧粉-氢氧化钠法制备氢氧化镁的研究

以轻烧粉经酸化、氧化除铁等精制过程得到的氯化镁溶液为原料,以氢氧化钠为沉淀剂制备氢氧化镁。研究了pH值对轻烧粉酸化除铁的影响,考察了原料的物质的量比、反应温度、加料时间、陈化时间等因素对产品质量的影响,得到了轻烧粉精制和反应制备氢氧化镁的最佳工艺条件。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）和激光粒度分布测试仪等对实验产品进行表征。结果表明,该工艺制备的氢氧化镁纯度达到98%以上,CaO质量分数低于0.1%,颗粒呈片状结构,粒度分布均匀,形貌规则。     

高浓度氯化钙水热环境下氢氧化镁颗粒生长行为研究

以石灰乳-卤水法制备的氢氧化镁为原料,对不同水热环境下高浓度氯化钙对氢氧化镁颗粒形貌的影响进行了研究。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪和氮气吸附比表面积分析仪(BET)对产物的比表面积和形貌进行表征。结果表明,较高的温度和高浓度氯化钙的存在有利于晶体的发育生长,其产物的分散性较好,粒径均匀并呈六方片状晶体,比表面积由22.17 m2/g变为14.84 m2/g。对水热条件下氯化钙对晶体生长的作用进行了机理分析,CaCl2的存在使得氢氧化镁基元在晶体表面横向叠加,促进了六方片状氢氧化镁颗粒的生成,并提出氢氧化镁颗粒的最稳定晶型为六方片状。     

盐湖卤水制备棒状氢氧化镁

以卤水浓缩结晶得到的水氯镁石为原料,采用两步法制备棒状氢氧化镁,即先用氨法制备纤维状碱式氯化镁(Mg3Cl(OH)5·4H2O)前驱体,再将前驱体用烧碱转化为棒状氢氧化镁。探讨Mg2+浓度、反应时间、陈化时间对前驱体成分和形貌的影响。在碱式氯化镁转化为氢氧化镁的过程中,探讨反应溶剂的组成与反应温度对氢氧化镁形貌的影响。研究结果表明:只有Mg2+浓度大于3.0 mol/L时才能得到碱式氯化镁,Mg2+浓度小于3.0 mol/L时只能得到氢氧化镁;随着反应时间的增加,前驱体部分转化为氢氧化镁;随着陈化时间的延长,前驱体结晶趋于完善,粒子表面更加光滑规则,长径比由8.3增加到35.6;溶剂组成对氢氧化镁的形貌影响显著,在纯水体系中,氢氧化镁团聚严重,棒状颗粒少,在乙醇体系中,氢氧化镁分散性好,表面光滑,棒状粒子产率高。在乙醇体系中,40℃反应1 h,得到长径比大于25.0,纯度达99.8%以上的棒状氢氧化镁。     

纳米陶瓷粉末分散的微观过程和机理

本文综合评述了纳米陶瓷颗粒在制备过程中和粉料混合中的分散情况和分散工艺，讨论了纳米颗粒分散的微观过程和分散机理，列举了常用的纳米颗粒干燥工艺和高分子分散剂的应用。     

氢氧化镁碳化过程研究

研究了氢氧化镁碳化制备碳酸氢镁的过程,考察了液固比（氢氧化镁浆料中水与氢氧化镁质量之比）、浆料温度、二氧化碳气速、搅拌速度以及氢氧化镁原料差异对碳化过程的影响。结果表明：在常温常压下,液固比为40、二氧化碳气速为400mL/min、搅拌速度为300 r/min时碳化效果最佳;氢氧化镁粒度越小,分散性越好,对碳化过程越有利;分析纯氢氧化镁与自制氢氧化镁碳化所得碳酸氢镁溶液中镁离子浓度分别为0.315 mol/L以及0.203 mol/L;同时对碳化过程氢氧化镁缩壳模型进行了简要探讨,碳化过程拟合结果呈现出较好的线性。     

Relationship between Outdoor and Indoor PM10, PM2.5 and PM1 in Apartment and Office Buildings

The indoor air quality is directly affected by particulate matters(PM).In this study the concentration of indoor and outdoor particles of an apartment and an office were measured.The effect of the concentration of outdoor particles on the concentration of indoor particles was analyzed.The results demonstrate that concentration of indoor and outdoor particles has 2-3 peak points during one day.The indoor to outdoor ratio increases as the size of particles decreases,which indicates that the fine particles penetrate through the building envelopes more easily.The concentration of indoor particles is closely correlated with the concentration of outdoor particles,and the correlation increases as the size of particles decreases.     

钢中非金属夹杂物形态对其去除行为的影响

采用物理模拟手段研究球形、立方体、圆柱体、树枝状、团簇状等钢中常见形状夹杂物形状修正系数的差异性,并分析粒子表面形貌和运动取向对形状修正系数的影响.粒子的形状修正系数与阻力系数满足线性正相关,可以用形状修正系数评价粒子的上浮去除能力;在体积相同情况下,同类型夹杂物粒子的去除能力依次为树枝状(垂直)＜粗糙球形＜立方体＜圆柱(半经6mm)＜圆柱(半经4mm)＜树枝状(水平)＜团簇状(水平)＜光滑球形;粗糙表面的球形其表面积约为光滑球形的2倍,其形状修正系数同时增加2.1倍.简单粒子的形状修正系数受运动取向影响较小,复杂粒子则受运动取向影响较大,树枝状颗粒垂直上浮时的形状修正系数约为水平上浮时的2倍.     

滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟

为研究杆状颗粒在滚筒干燥器中的混合运动,建立了杆状颗粒运动特性的三维数值实验平台.采用离散元法直接跟踪滚筒中的每一个颗粒,对杆状颗粒在滚筒干燥器中碰撞、摩擦的混合运动过程进行数值模拟,并把杆状颗粒和球形颗粒在滚筒中的混合特性进行对比.结果表明:随着转速的增加,颗粒混合均匀的速度加快;滚筒内杆状颗粒和球形颗粒均在近壁区域混合程度好;杆状颗粒混合达到均匀的速度较球形颗粒快;杆状颗粒整体混合均匀程度优于球形颗粒.模拟结果还表明,杆状颗粒的混合特性与球状颗粒的混合特性存在很大区别,在以往数值模拟中将杆状颗粒假设成球形颗粒存在较大误差,对杆状颗粒所建立的模型能更好地符合杆状颗粒的运动规律.     

染色石膏颗粒一维压缩破碎与形状演化

使用染色石膏颗粒研究颗粒破碎过程中的形状演化,采用基于正交视图的拍照识别方法获取颗粒形状,借助Weibull分布函数对颗粒形状的统计分布进行定量表征,分析了染色石膏颗粒一维压缩破碎前后的颗粒形状特征。结果表明:破碎产生的颗粒与亲代颗粒粒径相差越大,其表面越粗糙、圆度越差、越扁平,且形状因子分布越不均匀;存活颗粒相比亲代颗粒形状变得更规则,形状因子分布趋向于均一化,而破碎颗粒的形状演化则完全相反;由于整体试样既包含存活颗粒又包含破碎颗粒,其形状演化规律未表现出明显的一致性。     

煤层气井有杆泵内煤粉沉积的影响因素分析

依据固液两相流理论,建立了煤层气井煤粉在有杆抽油泵内的数学模型,对煤粉在泵内的运动规律进行了分析,通过求解煤层气井有杆泵内固液两相流模型及仿真分析,得到了煤粉颗粒直径、井液的入泵速度及井液中煤粉颗粒浓度等参数对有杆泵内煤粉沉积的影响,利用固体颗粒在泵筒和柱塞间隙的磨损特性,分析了煤粉对有杆泵使用寿命的影响并给出了延长检泵周期,提高泵的使用寿命的措施。结果表明：有杆泵内下端煤粉浓度较大,分布非常不均匀;有杆泵内煤粉颗粒速度分布不均匀,湍流现象比较严重,煤粉颗粒主要沉积在固定阀入口两侧。煤粉粒径越小、井液入泵速度越大和井液中颗粒浓度越小可减少煤粉在有杆泵内的沉积。在排采的过程中通过连续、稳定、缓慢的降压,减少储层出煤粉;合理调节排采系统的冲程、冲次,通过改变泵的排量提高泵入口的流速,可减小煤粉在有杆泵内的沉积,使进入泵中的煤粉尽量排出泵外进入抽油杆和油管环空,以减少煤粉对有杆泵的影响。     

粗砂滑坡离心模型试验及离散元细观模拟

为了探明砂土滑坡的力学机理,采用自行研制的降雨诱发滑坡离心模型试验装置,进行粗砂滑坡离心模型试验,基于试验结果,采用改进后的离散元数值模拟程序对滑坡过程进行细观研究,从细观和非饱和角度对离心模型试验进行补充。研究结果表明：粗砂滑坡发生的细观机理为坡体中的水无法及时排出,导致土颗粒悬浮在水颗粒中,土颗粒间的接触减少甚至脱离,土颗粒间的相互作用力转化为土颗粒与水颗粒之间的作用力,土体出现流体特征,抗剪强度丧失。滑坡的发展表现为两种可能的形式：各处水颗粒施加给土颗粒的作用力与此位置土颗粒的接触力正好相等,表现为整体滑动;水颗粒施加给土颗粒的作用力等于土颗粒重力和前部土颗粒的接触力之和,表现为后部滑坡向前部发展。     

固体颗粒对脂润滑线接触弹流影响的数值分析

建立了含固体颗粒的脂润滑线接触弹流润滑模型,推导了相应的润滑方程,通过数值方法分析了固体颗粒中心位置、尺寸和速度对脂润滑线接触弹流油膜压力和油膜厚度的影响,并与不含固体颗粒的脂润滑线接触弹流油膜压力和油膜厚度进行了比较.数值分析结果表明:固体颗粒对脂润滑线接触弹流的油膜压力和油膜厚度具有一定的影响;球状固体颗粒对油膜压力和油膜厚度的影响较为显著,其中颗粒半径变化对油膜压力和油膜厚度的影响最大;片状固体颗粒对油膜压力和油膜厚度的影响较小.     

高占空比颗粒电场荷电的计算

采用包含颗粒间相互作用的等效场强代替原外场,利用点偶极子模型计算出高占空比颗粒表面的最大场强,并与有限元法的计算结果进行比较,结果表明,对于具有不同介电常数的颗粒来说,在颗粒占空比较高时,这种方法仍具有足够的精度.根据颗粒场致荷电的机理,进一步推导出计算高占空比颗粒电场饱和荷电量和随时间变化的荷电量的近似公式.结果表明,颗粒电场荷电量不仅随场强、颗粒粒径和介电常数的增大而增大,还随颗粒占空比的增大而增大;颗粒电场荷电的速率与颗粒占空比相关,占空比越大,荷电速率越大.     

裂变优选重采样粒子滤波算法

重采样在缓解粒子退化的同时带来了粒子贫化问题,针对这种情况,提出一种裂变优选重采样方法。在需要进行重采样时刻,提取出有效粒子,该时刻有效粒子对应于上一时刻的粒子确定为裂变父代粒子,裂变子代粒子数正比于各有效粒子权值,将子代粒子进行一次滤波迭代,根据该时刻量测值和权值公式计算每个子代粒子的权值,选择权值大的粒子覆盖该时刻的无效粒子。蒙特卡罗仿真表明:与裂变自举粒子滤波、随机重采样粒子滤波相比,滤波精度更高,有效粒子数增加,而且重采样后粒子退化速度变缓。     

气溶胶凝聚粒子的分形模拟

分析了大气气溶胶特性的研究意义及气溶胶粒子的分形特征.基于DLA模型模拟了不同原始微粒数目凝聚生长的分形气溶胶凝聚粒子,并将模拟结果与实验观察结果相比较,验证了模拟结果的可靠性.给出了凝聚粒子分形维数随原始微粒数目的变化曲线,结果显示,原始微粒数目直接影响凝聚粒子的分形维数.