自蔓延高温合成TiB2微粉的热力学计算

从热力学上对Mg-Ti-B-O体系的自蔓延反应进行了理论分析,计算了稀释剂MgO、TiB2含量和预热温度对反应绝热温度的影响.结果表明,随着稀释剂MgO、TiB2含量和预热温度的不同反应绝热温度也不同,在同一预热温度下,随着稀释剂含量的增加绝热温度降低;同一体系中在稀释剂含量相同时,随着预热温度的升高绝热温度也升高;随着预热温度的不断升高,燃烧反应能自我维持的稀释剂的临界值也逐渐升高.     

Al2O3—TiC和Al2O3—TiB2的热力学分析

从理论上对铝热剂燃烧合成复相陶瓷Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２的绝热温度及产物中Ａｌ２Ｏ３的熔经率进行了研究。随着预热温度的升高或稀释剂含量的降低,反应体系的绝热温度升高,但在２３０３Ｋ处均出现一个平台,其原因是Ａｌ２Ｏ３的熔化率不固定,在０－１之间变化,随预热温度的升高,燃烧反应能够自我维持的临界稀释剂的添加量也增多。     

Fe-Cr基陶瓷复合耐磨材料绝热温度的热力学计算

根据热量平衡的关系,对不同Fe/Cr质量比和硬质相含量下,Fe-Cr基陶瓷复合耐磨材料Al-Fe_3O_4-CrO_3-B_4C-Ti系的绝热温度进行计算。结果表明:m(Fe)∶m(Cr)=4∶1～9∶1时,硬质相的质量分数由10%增加到40%,Al-Fe_3O_4-CrO_3-B_4C-Ti系的绝热温度均大于1 800 K,燃烧合成反应能自持;m(Fe)∶m(Cr)=7∶1～9∶1时,随两者质量比的降低,反应体系绝热温度的增加幅度不大;m(Fe)∶m(Cr)6∶1时,反应体系的绝热温度增加幅度较大。通过燃烧合成实验验证了体系绝热温度理论计算结果的正确性,基于热力学计算分析及燃烧合成实验结果综合考虑,最佳的m(Fe)∶m(Cr)=6∶1,硬质相的质量分数为30%。     

粉煤绝热燃烧的热力学第二定律分析

本文对粉煤绝热完全燃烧过程的(火用)损失随空气消耗系数、空气预热温度、富氧程度的变化进行了计算与分析.结果表明:空气消耗系数每降低0.1燃烧(火用)损失率减少1.4～1.6%,空气预热温度每升高100℃燃烧(火用)损失率减少2～3%,而富氧燃烧使燃烧损失率降低较不明显.     

Ni_（78.6）Si_（21.4）合金的深过冷与凝固组织演化

深过冷技术研究是凝固科学中重要的研究领域之一.文中采用玻璃熔融净化与循环过热法使Ni78.6Si21.4合金获得了318K的过冷度,研究了其凝固组织随初始过冷度（ΔT）的演化规律,并对凝固组织中的亚稳相进行了分析.研究发现：当ΔT〈193K时,凝固组织为Ni3Si＋（Ni3Si＋α-Ni）非规则共晶;193K〈ΔT〈250K,凝固组织为α？Ni＋（Ni3Si＋α-Ni）非规则共晶;ΔT〉250K时,凝固组织为完全的非规则共晶;随过冷度的增加,过冷合金熔体中依次出现了亚稳相Ni31Si12相和Ni3Si2相.     

TiB_2-xFe体系SHS合成的热力学计算与实验

对ＳＨＳ法制备ＴｉＢ２－ｘＦｅ系统复合材料进行了热力学计算，得到了绝热燃烧温度同金属稀释剂含量、绝热燃烧温度同反应预热温度等关系。依据热力学计算的结果对ＳＨＳ合成ＴｉＢ２－ｘＦｅ系统的过程机理进行了预测，并运用实验结果加以验证。     

白云鄂博铌精矿碳还原直接合金化热力学研究

本文针对使用铌精矿代替铌铁合金在精炼炉的环境下进行直接合金化炼钢的过程,使用FactSage软件进行还原剂为C时,不同Nb2O5活度系数、温度、碱度、渣成分下[Nb]/Nb2O5值进行热力学平衡计算.综合分析结果表明,Nb2O5活度系数成为影响其还原进入钢液的重要因素之一;C作为还原剂时的有利条件为高温、低碱度、低（FeO）;（TiO2）对于[Nb]/Nb2O5的影响较小.使用《矿物炼钢》中类似体系的共存模型结果计算了C还原Nb2O5反应的吉布斯自由能随温度和碱度的变化.结果表明C还原Nb2O5反应的AG随碱度升高而增大,随温度的升高而降低.LNb随碱度升高而降低,随温度的升高而升高.     

PET固相缩聚工艺与反应动力学机理研究

在真空或氮气条件下,研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的固相增黏反应,通过分析增黏后的PET特性黏度和端羧基含量的变化探讨其反应动力学。结果表明:随着反应温度升高或反应时间的延长,PET特性黏度均不断增大,而端羧基含量则不断降低。当反应刚开始时,反应温度低,特性黏度变化缓慢;随反应温度逐渐升高,水和乙二醇等副产物在氮气或抽真空作用下快速带出反应体系,使得特性黏度增长趋势加快。然而当温度高于230℃时,PET样品容易发生粘结,从而限制了小分子的排出,特性黏度增长速度趋于缓慢。反应动力学研究结果表明固相缩聚符合二阶反应动力学模型,根据Arrhenius方程计算了固相缩聚反应速率和反应的活化能。     

MTBE反应器系统综合优化

根据可得区法及可得区分区法的基本思想 ,针对MTBE(甲基叔丁基醚 )反应实例 ,以预热温度作为控制变量 ,利用绝热反应最大速率曲线和反应平衡速率曲线 ,采用几何图示法 ,将停留时间和未转化率空间分区进行了研究。结果表明 :绝热反应最大速率曲线 ,drdx=0 ;反应平衡曲线 ,r =0 ;CSTR区 :drdx<0 ,r >0 ;PFR区 :drdx>0 ,r >0 ;非操作区 :drdx>0 ,r <0。利用这些不同区域及其连接边界的特性 ,可以简捷、方便地确定MTBE绝热反应过程的适宜流程结构     

差分加速量热仪在热失控动力学研究中的应用

由OmniCal开发的差分加速量热仪是一种真正的绝热式量热仪,与其他热分析仪器相比,得到的数据不需要进行热容校正,可直接用于计算含能物质的动力学参数,为含能物质的安全评估提供可靠的理论依据.以二叔丁基过氧化物(DTBP)为例说明差分加速量热仪在研究物质热失控方面的应用,得到了DTBP放热分解反应的温度和压力随时间的变化曲线;通过分析得到DTBP的初始自加热温度、绝热温升、绝热压升、最大反应速率、最大反应速率温度、最大反应速率时间等热分解特性参数,并计算出DTBP分解反应的动力学参数表观活化能和指前因子.     

应用多因素耦合数值计算210 t钢包热状态分级

为精确管控周转钢包造成的钢水温降,以降低转炉出钢温度并减少能耗,使用有限元软件Ansys14和Para Mesh2.3网格随移技术建立钢包的传热计算模型,分析新包烘烤时间、空包时间、在线烘烤、离线烘烤时间和包衬侵蚀对钢包热状态及钢水温降的耦合影响;使用红外法实测温度,对比验证了模型的准确性.根据计算的钢水温度补偿值,建立包含包况信息编码的钢包热状态分级表.结果表明:受烘烤时间影响,第一包龄钢水温降变化范围是32.0~39.6 K;空包3 h无在线烘烤情况下,钢水温降约为47 K;有在线烘烤的情况下,前10 min的在线烘烤能够使钢水温降减少3.1~6.2 K;钢包侵蚀对包衬温度影响较大,但对钢水温降影响不大,最高不超过1 K.分级表应用于现场,为转炉出钢温度的设定和配包提供了依据,使M钢厂主要钢种出钢温度降低2.3~13.2 K.     

Al~(3+)/阳离子交换树脂催化剂制备及在裂解C_9馏分聚合中的应用

以苯乙烯系732型阳离子交换树脂为载体,通过离子交换络合无水AlCl3,制备Al 3+/阳离子交换树脂催化剂,并考察了制备Al 3+/阳离子交换树脂催化的工艺条件。实验结果表明,732型阳离子交换树脂减压干燥12h,以四氯化碳为溶剂,交换温度72℃,无水AlCl3与732型阳离子交换树脂质量比为1.1∶1,交换时间为10h,后处理采用蒸馏水-乙醇(质量分数95%)-蒸馏水洗,Al 3+的负载量达到2.29%。将Al 3+/阳离子交换树脂催化剂用于乙烯裂解副产C9馏分催化聚合反应。在反应温度为50℃,反应时间6h,催化剂中Al 3+质量分数为2%,得到的聚合物通过红外分析结构,结果表明Al 3+/阳离子交换树脂固体催化剂在多烯烃系统里具有良好的催化效果。使用树脂固体催化剂催化聚合多烯烃,省去脱除催化剂过程,不产生反应系统的洗脱废液。     

Diffusion welding SiCp／ZL101 with Ni interlayer

Through the vacuum diffusion welding SiCp/ZL101 aluminum with Ni interlayer, the effect of welding parameter and the thickness property of Ni on the welded joint was investigated, and the optimal welding parameters were put forward at the same time.Tbe microstrueture of joint was analyzed by means of optical-microscope, scanning electron microscope (SEM) in order to study the relationship between the macro-properties of joint and the microstructure. The results show that diffusion welding with Ni interlayer can be used for welding aluminum matrix composites SiCp/ZL101 successfully. Under the welding parameters T=560℃, P=-5 MPa,t=60 min,H=14 μm, the bonding strength of welded joint can up to 121 MPa. Moreover, the thickness of interlayer should match with the size of reinforced particles. If the thickness of interlayer is too thin, it would have no effect on the welded joint beneficially.If the thickness of interlayer is too thick, it would cause the “no-reinforcement zone“ to appear.     

铝的阳极氧化层常温封孔剂研究

针对铝阳极氧化层封孔剂封孔效果差,氧化层使用寿命短的问题,在分析阳极氧化微孔形成机理的基础上,提出了F-,Ni2+在微孔中形成络合物的设想,以保证微孔能够完全封闭.通过化学计量,染色法,极化曲线法,筛选出工业纯铝的阳极氧化膜封孔剂的最佳工艺配方Ni2+浓度为1.1 g/L,Ni2+与F-比为177/228,pH为6,温度28℃,封孔时间15 min.对封孔后的试样进行扫描电镜分析发现,氧化膜表面没有发现微孔.在中性NaCl介质中进行动电位扫描极化,维钝区的电位范围在-1.5～0.5 V,耐蚀性好.     

白光LED用全色荧光粉Ba_(1.3)Ca_(0.65-x)SiO_4:0.02Eu~(2+),0.03Mn~(2+),xGd~(3+)的研究

采用高温固相法制备不同含量Gd3+敏化的白光荧光粉Ba1.3Ca0.65-xSiO4:0.02Eu2+,0.03Mn2+,xGd3+(x=0~6%).XRD结果表明:合成的荧光粉是六方晶系Ba1.3Ca0.7SiO4结构.荧光光谱测试表明:荧光粉在近紫外光275~410 nm具有较强吸收;且发射光谱由蓝绿光波带(425~560 nm)和橙红光波带(560~650 nm)组成.Gd3+的掺杂能够明显提高其发射强度,其中较佳Gd3+掺杂量为2%.Ba1.3Ca0.63SiO4:0.02Eu2+,0.03Mn2+,0.02Gd3+荧光粉的色坐标CIE为(0.343 1,0.331 8),色温Tc=5 010 K,显色指数Ra=81.7,是一种适合于近紫外光芯片InGaN激发的WLED用全色荧光粉.     

滚筒式叶片加料回潮机后室温度控制系统改进

为了解决滚筒式叶片加料回潮机的后室温度的过程能力指数较低的问题,对滚筒式叶片加料回潮机的电控系统进行了改进.后室温度由传统的PID控制改进为分段控制+传统PID控制,增加前室温度控制回路,补偿蒸汽回路由手动控制改进为自动控制.改进后应用结果表明,后室温度的过程能力指数从0.82提高到1.50,设备的预热时间也由40 min降低至20 min,年节约电能4 458 kW.h,节约蒸汽575 t.     

共沉淀法制备尖晶石型镍铁复合氧化物粉体的工艺与性能

对于溶液共沉淀法制备镍铁尖晶石前躯粉体的工艺进行了探索研究．以Fe（NO3）3和Ni（NO3）2的混合溶液为反应物,以碳酸钠为沉淀剂进行共沉淀反应;通过正交试验确定了在共沉淀过程中影响共沉淀粒度诸因素的主次顺序依次为：反应温度、搅拌速度、沉淀剂浓度、金属离子浓度;并通过反应温度和沉淀剂浓度对产率的影响试验,最终得到共沉淀反应沉淀的最佳条件．对于所制得的镍铁尖晶石陶瓷粉体检测结果表明：溶液共沉淀法得到的镍铁尖晶石前躯体粉末具有纯度高、粒度细的特点,并且制备出的镍铁尖晶石陶瓷材料的强度显著提高．     

基于扫描升温模式的差示功率补偿绝热量热方法

为了解决传统绝热加速量热仪反应检测效率低、反应判断灵敏度不高、绝热性能受限的问题,提出差示功率补偿绝热扫描量热方法. 在实验样品分解反应的激发阶段,用扫描模式匀速升温,并采用基于扫描基线的两通道补偿功率差、温差和样品温升速率3种动态反应检测方法并行进行检测,以适应复杂工况的反应环境,提高反应检测效率和灵敏度;当判断发生反应后,结合差示功率补偿控制和基于恒温基线的动态绝热追踪,使样品实现接近理想的绝热反应过程. 以过氧化二叔丁基（DTBP）为实验对象进行实验验证,结果表明,与传统绝热加速量热方法相比,差示功率补偿绝热扫描量热方法在0.3~0.7 ℃/min的扫描速率范围内,能明显提高反应检测效率和灵敏度,并可以得到更准确的热分解特性参数和动力学参数.