金属氧化物—水分散系界面热力学的研究——Ⅱ.模型的应用和检验

测定了TiO_2、Fe_2O_3、Sb_2O_3水分散系的电动行为,其等电点(iep)分别为4.2、5.3、2.1。利用本文和若干文献体系的pH-ζ关系,进行了上述分散系界面热力学模型的参数拟合和界面浓度分布的模拟计算。结果表明:模型计算伍与实验值或文献值吻合较好;荷电机理相同、电性相反的表面组分的浓度在所用pH范围内对iep基本上呈x形对称分布;表面络合化在一定pH范围内是表面电荷发生、发展的重要机理之一。     

CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2炼钢渣系磷分配比的热力学模型

基于炉渣离子-分子共存理论(IMCT)建立了CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2渣系的磷分配比预报模型,即IMCT-LP模型.比较了该渣系在1823~1873 K时实测的磷分配比、IMCT-LP模型预报的磷分配比及其他6种磷分配比模型的计算结果.与实测值和其他磷分配比模型预报结果相比,由IMCT-LP模型预报的CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2渣系的磷分配比更精确.本文建立的IMCT-LP模型不仅可计算该渣系的磷分配比,而且可计算该渣系中碱性离子对(Ca2++O2-)、(Mg2++O2-)和(Fe2++O2-)各自的磷分配比.     

动高压下HMX各向异性单晶及界面的热力学本构模型

由于晶体尺度的力-热耦合效应对炸药复合材料中热点形成的重要性,该文考虑热力学一致性条件,建立了HMX含能单晶动高压的热力学本构模型.利用基于位错动力学的晶体塑性理论,描述含能单晶晶内沿特殊取向择优的塑性行为;并将状态方程引入本构模型描述高压下的非线性弹性.对HMX单晶及两不同取向晶粒/界面的结构,进行一维平面应变冲击加载响应的数值模拟.界面效应采用了内聚力界面本构描述.预测得到的单晶试样粒子速率与文献中实验结果吻合很好,并分析了晶体取向、界面性能、两晶粒相对取向对能量耗散分配及对温度分布的影响.     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3炼铁渣系硫化物容量的热力学模型

基于炉渣离子-分子共存理论(IMCT)建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3炼铁渣系的硫化物容量预报模型,即IMCT-CS2-模型,比较了该渣系1773 K时实测的硫化物容量、IMCT-CS2-模型预报的硫化物容量及其他五种硫化物容量模型的计算结果.结果表明,由IMCT-CS2-模型预报的1773K时CaO-SiO2-MgO-Al2O3炼铁渣系的硫化物容量更精确.本文建立的IMCT-CS2-模型不仅可计算该渣系的总硫化物容量,而且可计算该渣系中自由CaO和MgO各自的硫化物容量.1 773 K时CaO-SiO2-MgO-Al2O3炼铁渣系中Al2O3质量分数由10%增加到17%,CaO质量分数由38%增加到44%,MgO质量分数由12%降低到4%可使自由CaO对该渣系的总硫化物容量贡献率由97%提高到99%,同时使自由MgO的贡献率由3%降低到1%.     

金属溶剂萃取体系热力学模型建立方法的研究

直接用活度方程代入化学平衡方程．以萃取体系平衡有机相中萃合物浓度的计算值与实验值的标准偏差为目标函数．得到萃取热力学平衡常数和活度方程参数．摒弃了气相色谱的实验测定和图解积分计算．使热力学模型建立大大减少了实验和数据处理工作量。用ＴＢＰ－ＨＮＯ３，ＴＢＰ－ＵＯ２（ＮＯ３）２，Ｄ２ＥＨＰＡ－ＣｕＣｌ２和Ｄ２ＥＨＰＡ－ＬａＣｌ３等不同萃取体系对此方法进行了检验；来用的有机相活度模型有：Ｓｃａｔｃｈａｒｄ－Ｈｉｌｄｅｒｂｒａｎｄ方程（加 Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ修正）、 ＮＲＴＬ方程（加 ＦＨ修正项）、 ＵＮＩＱＵＡＣ方程和ＵＮＩＦＡＣ方程。文中提供了上述４种活度方程的参数．这些参数均可在全浓度范围内进行组分活度系数以及相平衡浓度的估算。     

气固绝缘系统电场模型的建立与求解方法

针对目前气固绝缘系统直流电场计算所普遍采用的恒定电流场计算方法过于简化,尤其对于电流密度存在饱和现象的气体介质计算误差较大的问题,建立了基于介质内部和分界面上电荷驰豫过程的复合绝缘系统的电场模型,通过构建自由电荷密度方程并实时计算电荷产生的泊松场分布,获得了体电荷和界面电荷密度分布的暂态变化过程;建立了基于气体自然电离和离子迁移、扩散运动的弱电离气体的电导模型,准确表征了气体电流密度与场强的非线性关系。制作了常用于GIS/L的柱式绝缘子实验模型,测量了直流电压下绝缘子表面的电位分布,并与计算结果进行了对比,结果表明:计算得到的表面电位分布的整体变化趋势以及各电位峰位置均与测量结果吻合较好;发现弱电场下绝缘子配置嵌件时表面主要积聚同号电荷,强电场下则正好相反,同时负极性电压下的阴极发射电子过程将增大空气侧电流密度。     

乙醇-环己烷-正庚烷三元系过量体积的热力学研究

用自制的连续冲稀膨胀计,在298.15K,测定了乙醇-环己烷、环己烷-正庚烷、乙醇-正庚烷三对二元系和相应三元系的过量体积。其中二元系的实验值与文献值良好一致。另外,又利用局部组成模型进行关联,当使用三对二元系的非随机参数,对上述三元系的过量体积进行预测时,预测值与实验值基本相符。     

丙酮-异丁醛-水三元系汽液平衡的研究——Ⅰ.二元系及三元系完全互溶区

本文报道丙酮-异丁醛二元系等温的液相组成-蒸气压数据、异丁醛-水二元系的液-液-汽平衡数据,以及丙酮-水-异丁醛三元系互溶区的等温的浪相组成-蒸汽压数据。用统计校验法对丙酮-水二元系的文献数据进行了热力学一致性校验,选择了K.Kojima的一套数据作为本研究中的丙酮-水二元系的汽液平衡数据。用最大似然估计法分别求得丙酮-水、丙酮-异丁醛、异丁醛-水三对二元系的NRTL及UNIQUAC参数,並对文题三元系常压下完全互溶区的汽-液平衡进行推算,蒸汽压的计算值与实验数据颇为一致。     

车用双筒液压减振器的热力学模型与试验研究

分析了减振器生热机理以及热量传递途径,在此基础上利用能量守恒定律以及热力学第一定律建立减振器热力学模型,通过求解模型获得减振器在工作过程中温度随时间的变化情况.将仿真结果与试验结果进行比较,分析误差产生的原因,结果表明减振器在工作过程中温度的变化主要是由于减振器不同腔室内油液与减振器筒之间的热量交换以及减振器外筒与周围空气之间的热量交换引起的.     

从石油中间产品合成表面活性剂AS-4Ⅰ.AS-4水溶液与原油体系的界面活性

以石油中间产品为原料,合成了烃基苯磺酸盐表面活性剂ＡＳ－４。考察了盐浓度,碱浓度和ＡＳ－４ 浓度对ＡＳ－４ 水溶液与原油体系的动态界面张力的影响。结果表明,当Ｎａ２ＳＯ４ 浓度为５～１５ｇ／Ｌ,ＮａＯＨ 浓度为５～１０ｇ／Ｌ,ＡＳ－４ 浓度为０．１～０．５ｇ／Ｌ的条件下,ＡＳ－４ 水溶液与原油体系的动态界面张力具有１０－ ３ｍ Ｎ／ｍ 以下的超低最小值。还研究了ＡＳ－４ 表面活性剂的组成（不同的异构体）对其水溶液与原油体系的动态界面张力的影响。     

土壤圆锥指数、水分与容重耦合模型的试验比较——Ⅰ.模型性能的统计检验与容重预测

应用一种先进的双变量（土壤圆锥指数与水分）传感器复合测量系统,基于前人提出的土壤圆锥指数、水分与容重的4种半经验模型（Ayers,Upadhyaya,Busscher与Hernanz模型）,以相关系数R^2与统计残差作为检验指标,根据各模型的结构特点,结合两种质地土壤（粘土与粉质壤土）,针对容重预测精度与可应用性进行了深入试验研究．结果表明,Ayers和Upadhyaya模型虽然预测精度较高,但与土壤容重的解析关系为隐函数,在线辨识计算工作量只能取决迭代过程的收敛性,因而在实际应用上受到一定程度的限制．相比之下Busscher与Hernanz模型计算土壤容重方便快捷,但预测精度较低．     

胺类萃取剂液-液体系界面性质研究——水相酸度、盐浓度和温度对TOA界面吸附性能的影响

研究了平衡水相酸度、水相盐浓度和温度对三辛胺ＴＯＡ－正庚烷／Ｈ２Ｏ液－液体系界面性质的影响,计算了界面吸附特性参数ｃｍｉｎ和ＡＩ,发现ＴＯＡ界面活性随水相ｐＨ及温度升高而降低,随水相盐浓度增加而增加,对有关结果及其与萃取性能的关系做了分析和讨论     

土壤圆锥指数、水分与容重耦合模型的试验比较研究——Ⅱ.水分与深度的影响

在对4种模型统计性能的水平检验与容重预测精度评价的基础上,分析与检验了各模型中水分与行进深度的影响作用.为分解水分对圆锥指数的单因数影响,采用定义水分影响指数(的方法.对于圆锥传感器行进深度的影响作用,借助于da与ead两种独立的深度影响因子,结合各模型与试验数据进行了计算与比较.结果表明:(1)只有Ayers模型能够较好地刻画土壤圆锥指数与水分间的耦合关系;(2)根据Ayers模型与Upadhyaya模型,圆锥传感器行进深度对圆锥指数的影响作用可以忽略;(3)根据Busscher模型,圆锥传感器行进深度显著影响圆锥指数的数值,但与此同时水分影响却可忽略不计,这显然与事实不符.由此看来,应用 Ayers 模型解析土壤圆锥指数、水分与容重的耦合关系,优于其它模型,但它作为隐函数,寻求最优迭代算法有待进一步研究.     

MgH2的结构与热力学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理方法计算了四角形MgH2的电子结构,通过准谐德拜模型研究了MgH2在压强为0～100 GPa,温度为0～600 K范围内的热力学性质。研究得到了MgH2零温零压下的平衡体积V、晶格常数、带隙,以及体弹模量B0、摩尔定压热容Cp,m、熵S、德拜温度Θ、体膨胀系数α随温度和压强的变化关系。     

担载型镍催化剂上CH_4/CO_2重整反应的研究Ⅰ.CaO-Fe_2O_3双金属氧化物助剂的研究

采用固定床流动反应装置及ＴＰＲ等技术考察了ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３及ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３等氧化物助剂对Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的ＣＨ４／ＣＯ２重整反应制合成气的催化活性和抗积炭性能的影响,结果表明,含ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３助剂的催化剂能最有效地抑制积炭,同时考察了反应温度、原料气配比及空速对催化剂性能的影响     

耐垢碱/表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力研究

针对胜利油田桩西区块地层水钙、镁含量高的问题,通过测定耐垢碱与表面活性剂复合体系与桩西原油间的动态界面张力,形成了适合该区块的超低界面张力驱油体系。结果表明,单一表面活性剂和桩西原油的界面张力均无法达到超低水平,其中当质量分数为0.1%的CBET-17,降低界面张力能力最好,界面张力能达到7.5×10-2m N/m左右;由不同浓度偏硼酸钠和0.1%表面活性剂复合体系与桩西原油的界面张力表明,当浓度0.4%偏硼酸钠与0.1%CBET-17或者0.1%SLPS复配时,油水界面张力都能达到超低水平。同时由于偏硼酸钠具有耐垢性,可螯合地层水中的钙、镁离子,使得复合体系具有很好的耐垢能力,可以适合于胜利油田桩西区块的驱油。     

含甲烷水合物多孔介质的复电阻率频散特性与模型研究

在获得3.5%Nacl溶液-海砂-甲烷水合物体系阻抗谱参数的基础下,通过计算得到了该体系的复电阻率数据,分析了复电阻率参数的频散特性以及水合物饱和度对其频散特性的影响,进而建立了复电阻率模型。结果表明：在0.1 Hz~1 MHz测试频率范围内,含甲烷水合物多孔介质的复电阻率存在明显频散现象;甲烷水合物饱和度与复电阻率频散特征参数密切相关,饱和度越小复电阻率频散特性越显著,当测试频率范围为0.1 Hz~10 Hz时,复电阻率幅值、实部和虚部与测试频率在双对数坐标系下成线性关系,其斜率的绝对值与水合物饱和度之间成递减的近似线性关系,而当测试频率范围为10 Hz~1 MHz时,复电阻率幅值和实部的频散度与水合物饱和度符合递减的近似线性关系;在本研究的测试条件下,含水合物多孔介质体系的阻抗谱可以用电阻和电容的串联等效电路模型来拟合,基于此建立的复电阻率模型可用来计算水合物饱和度。     

防止银器文物变色的唑系复合缓蚀剂——II.SERS法研究唑系缓蚀剂防银变色的作用机理

测定了 PMTA、MBO、MBI的普通拉曼光谱 ( NRS) ,利用表面增强拉曼散射光谱( SERS)研究了几种唑系缓蚀剂防止银器文物变色的表面成膜过程 ,复合缓蚀剂组分与银的相互作用 ,并讨论了其防变色作用的机理。实验结果表明 ,PMTA、MBI和 MBO与银表面存在着较强的相互作用 ,由于杂环结构的差异 ,不同缓蚀剂在银表面上呈现不同的吸附取向 ,形成了更为致密的防变色保护膜。在成膜溶液中 ,p H值较小时有利于缓蚀剂吸附 ,处理时间应不少于 1 2 0 min。成膜溶液和含缓蚀剂的硫化钠溶液中 ,银电极阴极极化时 (外加阴极电位≤ 60 0 m V的测试范围内 ) ,复合缓蚀剂的 SERS响应均随电位负移而增强 ,表明其可有效防止银在腐蚀介质中的变色行为     

丙酮-异丁醛-水三元系汽液平衡的研究——Ⅱ.液相部分互溶区

本文报道丙酮-异丁醛-水三元系在部分互溶区的液液平衡及蒸汽压数据。使用丙酮-水、丙酮-异丁醛、异丁醛-水三对二元系的NRTL、UNIQUAC参数对上述三元系液液平衡及蒸汽压进行预测,结果与实验值基本相符。为了提高对三元系液液平衡预测的质最,本文还对二元系的NRTL,UNIQUAC参数进行了修正,使用丙酮-水、丙酮-异丁醛两对二元系汽液平衡数据並与三元系液液平衡数据一起。应用最大似然估计法重新求取二元参数。使用这些新的二元参数,预测三元系液液平衡的精度有较大的提高,而对二元系及三元系互溶区的汽液平衡推算,精度的降低並不显著。     

不同损伤模型下钢筋与混凝土界面的疲劳特性研究

循环荷载作用下,钢筋与混凝土脱粘界面的摩擦力不断衰减,从而加剧了界面的脱粘.为此研究了三种不同界面损伤模型下脱粘界面疲劳裂纹扩展速率、扩展长度与循环加载次数的关系.结果表明:采用修正的线性衰减模型Ⅰ和修正的幂指数衰减模型Ⅲ模拟的界面脱粘适用于长试件,而幂指数衰减模型Ⅱ适用于短试件.同时发现材料参数对界面脱粘有很大影响,通过调整这些参数,可以使不同模型达到相互模拟的效果.