分形在砂状氧化铝强度研究中的应用

应用分形理论研究了砂状氧化铝表面形貌和强度的关系. 采用扫描电镜分析了一系列种分、碳分氧化铝颗粒的形貌特征, 进行了分维数的计算和磨损指数的测定. 研究结果表明, 碳分氧化铝的磨损指数随分维数增大而增大;种分氧化铝磨损指数和分维数之间的关系必须结合形貌结构进行分析, 形貌结构类型相同的种分氧化铝的磨损指数随分维数增大而增大.     

氧化铝粉体粒径对摩擦盘成瓷的影响

氧化铝陶瓷摩擦盘的烧结成瓷过程及其产品的密度与其粉料粒度大小及辅料成分有很大的依赖关系,摩擦盘的密度及强度随着粉料粒度降低而上升.本文自行设计了一种利用球磨时间调节氧化铝粉料颗粒大小和粒径分布的试验方法,对氧化铝粉料进行了不同时间的球磨,烧结出两种氧化铝含量及粉料粒度不相同的摩擦盘.比较产品硬度和密度,结合电镜分析,结果表明,长时间的球磨不仅能降低氧化铝粉体颗粒的平均粒径,也使粒径分布更加集中.在平均粒径为1μm时烧结出的摩擦盘未得到理想密度,平均粒径为0.7μm时碍到很好的烧结效果.     

多晶α—氧化铝粉末易烧结性能分析

用多晶X射线粉末衍射技术和物理、化学分析方法,对多晶α-氧化铝亚微米级粉末材料的易烧结性能进行了测量和分析.探讨α-氧化铝粉末材料的易烧结性能与α-氧化铝的纯度、粒径、粒度分布和粒子形状的关系,并分析了易烧结α-氧化铝陶瓷制品的成形及烧结工艺条件对材料易烧结性能的影响.     

沥青混合料分形级配理论

介绍沥青混合料集料粒径分布分形维数的计算方法并分析其分形特征.对于连续级配,其集料粒径分布为一重分形分布;对于间断级配,其集料粒径分布为二重分形分布.采用粗集料粒径分布分形维数Dc和细集料粒径分布分形维数Df作为描述集料级配分形特点的指标.在此基础上,提出分形级配理论的计算式,该式不仅可以计算连续级配,还可以计算间断级配.研究分形级配理论与现有主要级配设计理论之间的关系,结果表明,分形级配理论可以包括现有的几种主要级配计算方法,这主要由于分形是集料级配的本质.     

铝电解中氧化铝溶解过程及结壳行为

利用邱氏高温透明槽实验平台的高速温度采集模块结合原位重量分析法研究了冶金级氧化铝在冰晶石电解质中的溶解过程，尤其是结壳的形成与溶解过程，测定了结壳的溶解速率并分析了结壳的主要物理化学性质.通过对氧化铝溶解结壳过程的热量计算，分析了氧化铝加料过程中的热量平衡，以及加料量、氧化铝预热温度、电解液温度、过热度对溶解过程的影响.研究发现，在热平衡重新建立的过程中，氧化铝从体系中吸收的热量，首先由电解液降温来快速补充；当电解质大幅降温仍满足不了氧化铝的热量需求时，便由电解质冷凝放热来提供热量.相对于较高的电解温度、过热度而言，少量、多频次的氧化铝加料能够获得更加稳定的电解条件.     

覆岩散体粒径空间分布对岩石混入的影响

针对崩落法在覆盖岩层下放矿岩石混入率高的问题,提出基于隶属度描述覆岩散体粒径空间分布对岩石混入影响的方法.在散体级配的基础上,用模型实验的方法构建了同一粒径级配下覆盖岩层的三种粒径空间分布模型,并用隶属度对模型进行量化.首先建立三种覆岩散体粒径空间分布模型,然后将其对指定子集的隶属度作为描述岩石混入的方法,对比等量放矿条件下的岩石混入结果.实验结果表明:本方法揭示了覆岩散体粒径空间分布对岩石混入过程的影响,对认识岩石混入与矿石贫化发生具有指导意义.     

冻融循环对GCL材料中膨润土粒径分布及膨胀指数的影响

为了解冻融循环对土工织物膨润土垫(GCL)材料中膨润土膨胀性的影响,通过室内试验研究了不同冻融循环次数下GCL材料中膨润土粒径分布及其膨胀指数的变化规律,分析了两者间内在联系,并阐述了膨胀指数变化的微观机理.试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,膨胀指数先迅速增加至峰值后再略微下降并趋于平稳,粒径分布则趋于集中;10次以内冻融循环对GCL材料中膨润土膨胀指数影响较大.提出了主导粒径的概念,认为膨胀指数主要由属于主导粒径的颗粒决定,并给出了主导粒径与膨胀指数间的量化关系.     

超细氧化铝的制备及表征

以硝酸铝为原料、柠檬酸作配体、聚乙二醇(PEG)水溶液作分散剂，采用溶胶-凝胶以及超临界干燥法制备了氧化铝超细粒子。采用比表面测试、透射电镜等分析手段对超细粒子的形貌、粒径、粒子分布以及比表面和孔分布等进行了研究，考察了干燥方法对氧化铝颗粒大小、比表面积和孔分布的影响。结果表明，超临界干燥方法制备的氧化铝为长100nm、直径10nm左右的高比表面纤维状超细粒子，粒子分布均匀，焙烧后不团聚。作为催化剂的载体．超细氧化铝粒子负载的Co-Mo催化剂的HDS活性略高于普通干燥法制备的氧化铝负载的Co-Mo加氢脱硫催化剂。     

基于多重分形理论的壤土粒径分布非均匀性分析

土壤粒径分布是影响土壤水力特性最基本的土壤物理性质之一.为定量描述壤土粒径分布的非均匀特性,应用激光粒度仪对6个典型壤土土样测定了土壤颗粒的等效直径和分布规律,运用分形和多重分形理论描述了土壤粒径分布的非均匀性,计算了粒径分布的分形维数D和奇异性指数α及其相应的谱函数f(α),得到了壤土粒径分布的分形维数和多重分形谱曲线.结果表明:壤土的粒径分布具有分形和多重分形特征,单分形只能描述土壤粒径分布的整体特征,多重分形谱宽度Δα定量表征了土壤粒径分布的非均匀程度,Δα愈大,粒径分布愈不均匀;壤土粒径分布的非均匀程度受土壤中粘粒和砂粒含量的影响.多重分形方法为土壤粒径分布非均匀性的定量研究提供了一种精确的分析方法.     

微米铝粉活性及氧化膜厚度研究

提出了计算微米级铝粉平均氧化膜厚度的经验公式.使用SEM、气体容量法、激光粒度仪及质谱仪对两个系列共21种数均粒径的微米铝粉进行了形貌、活性铝质量分数、粒度分布与成分测试,分析了微米铝粉的数均粒径与其氧化膜厚度之间的规律.结果表明,微米铝粉的平均氧化膜厚度与数均粒径为指数关系,并存在一个与铝粉纯度相关的上限值.     

微细粒混合磁选精矿分级—分散浮选试验研究

针对东鞍山混合磁选精矿进行了预先分级—强化分散浮选试验研究，同时结合沉降试验、动电位测试、浊度测试等分析了分选效果改善的原因.在最优条件下分级—分散浮选闭路试验可获得精矿铁品位66.24%、铁回收率79.47%的浮选指标，与单一分散浮选的闭路试验相比，精矿铁回收率提高了4.47%.沉降试验和浊度测试表明，分散剂柠檬酸及粒度组成均会影响赤铁矿-石英混合矿的分散特性，柠檬酸主要吸附在赤铁矿表面从而增大矿粒间的静电斥力，优化粒度组成实现窄级别浮选则会进一步减弱矿粒间的非选择性团聚(罩盖)，为后续浮选分离创造有利条件，这也与DLVO理论及团聚动力学的分析结果基本一致.     

催化裂化催化剂机械强度与磨损行为

通过纳米压痕和显微硬度等测试方法,基于纳米和微米两种尺度,分析研究了两种流化催化裂化(FCC)催化剂的机械强度,并在实验室采用喷杯式流化磨损方法,考察了两种抗磨损性能差异较大的FCC催化剂的磨损规律.从压痕力学测试、微观形貌分析、磨损率评价和颗粒粒度分布等方面研究了两种FCC催化剂在气态流化床中的磨损机制,了解颗粒自身性质对其磨损行为的影响作用.结果表明,催化剂磨损的发展过程符合Gwyn磨损动力学方程,两种催化剂颗粒磨损规律的差别可由Gwyn方程的各参数来描述.     

非离子型油溶性添加剂对铝酸钠溶液晶种分解的影响

研究了由Tween-81非离子型表面活性剂与二十一碳烷组成的油溶性添加剂在不同添加量下,对铝酸钠溶液晶种分解产物氢氧化铝的粒度、强度以及分解率的影响,并探讨了其作用机理.结果表明,当Tween-81非离子型添加剂的添加量在25~150 mg/L范围内,可加速氢氧化铝结晶的生长速度,增强其附聚作用,使产物粒径向45~75μm范围集中,从而增加产物的粒度,降低细粒子含量,并可提高铝酸钠溶液的分解率.添加剂可促进氢氧化铝形成球状晶体,有利于改善其强度.当添加量为80 mg/L时,综合效果较好,氢氧化铝平均粒径可提高13μm,磨损指数可降低25%左右.     

海砂矿球磨微观解离与细粒级磁选受力分析

为拓宽铁矿石来源,提高海砂品位以应用于长流程炼铁系统,对一种印尼海砂矿进行了球磨磁选实验,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及激光粒度分析(LPSA)等方法,研究了其在不同球磨阶段的微观解离特点、粒度与磁感应强度对精矿品位与回收率的影响以及细粒级下磁选过程中的受力机理.结果表明:球磨至一定阶段后,矿石粒度已较小,连生体基本以包裹体形式存在,很难继续解离,故此时继续降低矿石粒度对精矿品位的提升意义不大;另外,当矿石较细时,水阻力将成为磁选过程中的主要作用力,细粒级矿粒将不能到达磁鼓表面,故此时精矿回收率较低.     

数值模拟雾化气压对GH4169合金粉末粒径的影响

针对工艺参数与高温合金雾化粉末粒径间的复杂联系，采用ANSYS-Fluent数值模拟GH4169高温合金真空感应气雾化(VIGA)制粉过程中液滴的破碎行为，分析了雾化气压对金属熔体雾化过程和粉末粒度分布的影响.结果表明:一次雾化过程的带状液膜厚度和液滴面积逐渐减小；二次雾化对熔体的破碎作用逐渐增强，雾化所得粉末粒径越来越细小，中位径从81.10 μm减小到69.80，64.77，52.30，41.80μm；细粉收得率逐渐提高，由1.72%提高到12.62%，18.89%，56.50%，71.54%.     

醇盐水解制备Al2O3纳米粉的先驱物体系及控制工艺研究

从工业生产可行性及经济角度对氧化铝纳米粉制备的 先驱物体系－铝醇盐及溶剂种类进行了研究，并探讨了醇盐水解技术及工艺条件对颗粒大小、形状及粒度分布等的影响。结果表明：以民划丙醇铝为先驱物、甲苯为溶剂采用两步解技术、通过控制水量，添加剂等条件，可控制颗粒的大小与形状。     

数值模拟喷射夹角对VIGA制粉雾化过程的影响

通过计算流体力学软件数值模拟和实验相结合的方法，以高温合金雾化过程中气、液、固三相的交互作用机制为研究对象，采用欧拉-拉格朗日法的VOF(volume of fluid)多相流模型和DPM(discrete phase model) 离散相方法，研究了喷射夹角对熔体主雾化和二次雾化过程TAB(Taylor analogy breakup)破碎过程和粒度分布的影响，并与同步实验结果进行了对比.研究结果表明，随着喷射夹角的增大，回流区面积逐渐减小.金属熔体的初次破碎形态呈“倒喷泉状→伞状”，初次液滴的尺寸为0.3~0.9mm.初次破碎液滴的气体韦伯数(We)为10~90，随喷射夹角的增大，粉末的平均粒径逐渐降低，喷射夹角为36°时，实验制备的粉末粒径与数值模拟得到的粉末粒径基本一致，表明了数值模拟合金雾化破碎过程的合理性.