不同口模直径下聚合物熔体流变特性试验研究

采用双料筒毛细管流变仪,研究了口模直径从1.5 mm减小到0.5 mm时聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)4种聚合物熔体的流变特性,并讨论了在口模直径为0.5 mm条件下温度对熔体剪切粘度、温度和剪切速率对熔体非牛顿指数的影响.试验结果表明,在剪切速率102～104s-1,4种聚合物熔体的剪切粘度均随剪切速率的提高而减小.PS和PMMA熔体的剪切粘度随着口模直径的减小而增大,PP和HDPE熔体的剪切粘度随着口模直径的减小而减小.随着剪切速率的提高,不同口模直径下熔体剪切粘度的差异逐渐缩小.在口模直径为0.5 mm的条件下,4种聚合物熔体的剪切粘度对温度的依赖性符合Arrhenius方程;熔体的非牛顿指数随着温度的升高而增大,随着剪切速率的提高而减小.     

CaF2对CaO-Al2O3-CaF2熔体结构影响的分子动力学研究

采用分子动力学的方法研究了不同CaF₂含量下CaO-Al₂O₃-CaF₂三元渣系熔体结构的变化规律,包括熔渣的短程结构、中程结构和键角的变化.结果表明:Ca—F,Al—F,Ca—O,Al—O的平均键长分别为0.2345,0.1895,0.2325,0.1745nm.随着CaF₂的加入,Ca²⁺与配位的阴离子(O^2-,F^-)存在动态平衡现象,总配位数维持在6~7之间.研究体系中Al—O四面体结构存在由复杂(Q⁴和Q³)向简单(Q²和Q¹)的转变,同时还会发生Al—O四面体［AlO₄］^5-向［AlO₃F］^4-结构的转变,两种转变的综合作用使熔体的网络结构解聚,为CaF₂改善CaO-Al₂O₃-CaF₂熔渣的流动性提供了合理的微观解释.键角分析表明F^-在体系中更多的是替换原来O^2-的位置,以Al³⁺为核心的网络结构依然为四面体结构,没有引起大规模的原子重新排列.     

SHPB技术在材料动态加载相变行为研究方面的拓展

对比分析了分离式霍普金森压杆(SHPB)技术的冲击加载的方式以及传输和加载机制,分离式霍普金森压杆根据不同的目的可对加载装置和实验方法进行调整,依据其冲击加载基本原理,尝试将分离式霍普金森压杆(SHPB)技术引入非晶合金材料的冲击加载诱变研究中,实验表明,SHPB技术在材料一维加载情况的相变及其机理研究方面有着广阔的应用前景.     

Al_(88)Co_4Y_6Er_2非晶合金的晶化动力学行为

采用单辊旋淬法制备了Al88Co4Y6Er2非晶合金,差热分析手段研究了该非晶合金晶化动力学性能.根据约化玻璃转变温度Trg,发现Er(2at%)元素部分取代Al88Co4Y8非晶合金中的Y元素后,得到的Al88Co4Y6Er2非晶合金具有更强的玻璃形成能力.计算得到Al88Co4Y6Er2非晶合金的晶化激活能,初始晶化激活能为381 kJ·mol-1,发现Al88Co4Y6Er2非晶合金具有很好的热稳定性.     

响应面法在晶体生长控制参数优化中的并行计算

响应面法对提拉单晶生长参数进行数值模拟优化时,要通过单晶提拉的数值模拟计算获得响应面函数拟合所需要的试验数据,这些数据的获得占据整个响应面法优化求解的大部分时间。为提高优化效率,本文应用响应面方法的并行化算法对直拉单晶生长参数进行了优化。在Windows环境下搭建并行运算平台,采用C语言编制,以MPI消息传递方式的并行响应面优化并行程序。通过对串行和并行程序的优化所需时间进行对比,可以使并行后的优化效率提高80%以上。采用并行化的响应面法优化方法对提拉单晶生长向着更高的方向发展提供了更迅捷的途径。     

Crystallization dynamics of supersaturated NaClO4 aerosols studied by high-speed photography

Single supersaturated NaClO4 aerosol droplets on a quartz substrate were observed by a high-speed video camera for their morphologic changes with decreasing relative humidity （RH）. The supersaturated droplets were found to form anhydrous NaClO4 at -10% RH. Three stages were roughly observed in this process, i.e., the main stem appearance, primary and secondary branches growth, and the deep dehydration. The main stem grew steadily and finished in 120 ms. Affected by both crystal precipitation and water evaporation, primary branches grew for 1200 ms, accompanied by a slower growth of secondary branches. The deep dehydration was more complicated, and lasted for a longer time.     

Crystallization dynamics of supersaturated NaClO_4 aerosols studied by high-speed photography

Single supersaturated NaClO4 aerosol droplets on a quartz substrate were observed by a high-speed video camera for their morphologic changes with decreasing relative humidity (RH). The supersatu- rated droplets were found to form anhydrous NaClO4 at ~10% RH. Three stages were roughly observed in this process, i.e., the main stem appearance, primary and secondary branches growth, and the deep dehydration. The main stem grew steadily and finished in 120 ms. Affected by both crystal precipitation and water evaporation, primary branches grew for 1200 ms, accompanied by a slower growth of sec- ondary branches. The deep dehydration was more complicated, and lasted for a longer time.     

结晶法回收电镀污泥中有价金属的工艺研究

着重介绍综合利用海滨的巨大风能和地场对电镀污泥酸解液进行自然浓缩、结晶提取浸出液中的铜、镍、铬、锌等金属及其化合物的工艺方法,进而阐述利用天然海边晒场资源浓缩结晶回收电镀污泥中的有价金属,既节能,又环保,可实现循环生产。     

PVP与表面活性剂混合模板对CaCO3结晶的调控作用

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)组成混合模板,在CaCl2、Na2CO3体系中调控合成CaCO3晶体,考察结晶温度对CaCO3晶体的影响。采用电导率法确定混合模板中表面活性剂的使用浓度。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及X线衍射仪(XRD)对晶体的形貌和结构进行表征。结果表明:SDS与CTAB结合到PVP长链上的浓度分别为2.4和1.1 mmol/L。在PVP-CTAB模板中,5℃时为方解石的层状CaCO3聚集体,25℃时有部分球形球霰石出现,90℃时得到了棒状文石晶体。在PVP-SDS模板中,5和25℃时均为方解石型球状CaCO3聚集体,90℃时得到棒状文石晶体。     

过冷熔体枝晶生长的相场法数值模拟

利用相场法模拟纯物质过冷熔体中的枝晶生长过程,研究各向异性强度、过冷度、扰动等对枝晶生长的影响.结果表明,扰动会促发侧向分枝的形成,但不影响枝晶尖端的稳态生长行为;随着各向异性强度的增大,枝晶尖端生长速度加快,枝晶结构特征愈加明显;过冷度的增加,枝晶尖端稳定性遭到破坏,甚至出现分叉.讨论网格步长对模拟结果的影响,指出在兼顾精度与效率的同时应优先选取粗网格.