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1.
Ceria (CeO2) particles are prevalent polishing abrasive materials. Trivalent lanthanide ions are the popular category of dopants for enriched surface defects and thus improved physicochemical properties, since they are highly compatible with CeO2 lattices. Herein, a series of dendritic-like mesoporous silica (D-mSiO2)-supported samarium (Sm)-doped CeO2 nanocrystals were synthesized via a facile chemical precipitation method. The relation of the structural characteristics and chemical mechanical polishing (CMP) performances were investigated to explore the effect of Sm-doping amounts on the D-mSiO2/SmxCe1?xO2?δ (x = 0–1) composite abrasives. The involved low-modulus D-mSiO2 cores aimed to eliminate surface scratch and damage, resulting from the optimized contact behavior between abrasives and surfaces. The trivalent cerium (Ce3+) and oxygen vacancy (VO) at CeO2 surfaces were expected to be reactive sites for the material removal process over SiO2 films. The optimal oxide-CMP performances in terms of removal efficiency and surface quality were achieved by the 40% Sm-doped composite abrasives. It might be attributed to the high Ce3+ and VO concentrations and the enhancement of tribochemical reactivity between CeO2SiO2 interfaces. Furthermore, the relationship between the surface chemistry, polishing performance as well as the actual role in oxide-CMP of the D-mSiO2/SmxCe1?xO2?δ abrasives were also discussed.  相似文献   
2.
In a narrow channel, the apparent relative viscosity of a suspension with finite-size particles is strongly dependent on its microscopic particle arrangement. Relative viscosity increases when suspended particles flow near the channel wall; thus, a suspension in a narrow channel does not always exhibit the same rheological properties even if the concentration is the same. In this study, we focus on the inertia and concentration of particles in a narrow channel and consider their effects on the microscopic particle arrangement and macroscopic suspension rheology. Two-dimensional pressure-driven suspension flow simulations were performed using a two-way coupling scheme, and normalized particle density distribution (PDD) were implemented to consider their particle arrangements. The results demonstrated that the velocity profiles for the particle suspension were changed by the Reynolds number and particle concentration because of the interactions between particles according to the power-law index. These changes affected the particle equilibrium positions in the channel, and the subsequent changes in solvent layer thickness caused changes in the macroscopic apparent viscosity. The behavior of microscopic particles played important roles in determining macroscopic rheology. Thus, we have confirmed that a normalized PDD can be used to estimate and assess the macroscopic rheology of a suspension.  相似文献   
3.
以江西宜春某富锡铌钽粗精矿为研究对象,为进一步分离回收铌钽和锡,采用X 射线荧光光谱分析(XRF)和矿物自动分析系统(AMICS)详细分析该样品元素和矿物组成、矿物赋存状态等工艺矿物学特征。结果表明:样品Ta2O5含量为18.05%,Nb2O5含量为9.95%,SnO2含量为45.35%,主要矿物组成为铌钽铁矿、锡石、磁铁矿及硫碲铋矿等。铌、钽元素主要以铌钽铁矿形式存在,含量为38.44%,锡以锡石形式存在,含量为47.35%。铌钽铁矿和锡石在矿石中以单晶体半自形团块状及交代共生型不规则粒状产出,均与磁铁矿存在密切的共生、包裹关系。铌钽铁矿单体解离度50.39%,锡石单体解离度73.34%,解离度级别均主要分布在80~100%区间。铌钽铁矿和锡石单矿物粒度均集中分布在26.52~89.19 μm,在此区间的累积占有率分别为81.49%和85.99%。基于矿石矿物特性,建议采用浮选法通过高效捕收剂和活化剂、抑制剂的组合使用实现矿物的回收利用。  相似文献   
4.
黑钨矿极易发生泥化现象,导致其有效浮选仍是一个难题。本研究在实验室球磨机中,探讨了不同尺寸的钢球作为介质对黑钨矿细度和形状的影响,在干磨条件下进行了6种不同球径(20、30、40、50、60、70 mm)的磨矿试验。结果如下所示:各磨矿条件下获得的产品粒径均随磨矿时间的增加而减小。以70 mm钢球为磨矿介质时,大颗粒含量最低,-10μm过磨颗粒含量最高。这些粒径比x80/x20随着产品尺寸的减小先增大后减小,每一个球的粒径都趋于平缓。中值粒径x50随球径的减小先减小后增大,其中40mm球径最小(0.06 mm);但当球直径小于40 mm时,破碎混合颗粒物料的粉碎能力减弱。在相同的磨矿时间下,粒径比x80/x20随球径的减小先增大后减小,其中40mm球的粒径比最大;对于40mm钢球,产品的细度和宽度不一致,因此选择钢球直径不容易。当球直径小于40 mm时,粒径比x90/x10越来越大。粒径比(x90-x10)/x50随着产品粒径的减小先增大后减小,减小趋势随着球径的减小而趋于平缓,在x50为0.075 mm-0.085 mm范围内达到最大;另一方面,20毫米球下,(x90-x10)/x50磨矿产品尺寸几乎是不变的,为20.66。当产品粒径小于1 mm时,产品颗粒的球形度急剧增加,且随着球直径的减小,球形度增加的更快。当产品粒径小于0.04 mm时,产品颗粒球形度的变化趋势趋于平缓,这可能是在磨机内表面和球表面形成粘附颗粒层。0.8 ~ 0.3 mm的球形度变化趋势小于0.3 mm以下的球形度变化趋势。  相似文献   
5.
在河流生态学领域,迄今仍缺乏能较好地描述河流生态系统涨落的概念模型。河流近岸带具有不同于主流带的水动力、水环境及生物特征,其位置及尺度随水文条件的改变而变化的程度较为显著,近岸带变化能较好地反映水文过程的生态学效应及河流水域空间的涨落。本文对近岸带定义进行了拓展,提炼了一种对顺直/微弯、弯曲、分汊等河型均适用、描述河流近岸带尺度变化与水位涨落之间映射关系的概念模型(“水文-近岸带涨落关系”概念模型),该模型曲线上一般具有两个近岸带尺度峰值;从景观生态学的角度提出近岸带是河流水域中时空连续性最强的沿程条带状基质,而主流带可视为流量越过临界值后出现在近岸带这一基质内的“涌现”或“突变”。本文最后以长江上游南溪-江安段为例对概念模型进行了初步的量化研究,并讨论了近岸带的界定方法及该概念模型在生态水文组分划分中的作用。  相似文献   
6.
7.
张添奇  王伯昕 《硅酸盐通报》2022,41(6):1938-1945
为研究网格尺寸对玄武岩纤维编织网增强混凝土(BTRC)拉伸性能的影响,进行了不同网格尺寸的4组48个试件的BTRC薄板单轴拉伸试验,分别从宏观和细观尺度分析BTRC薄板的破坏模式。在分析过程中采用ACK模型验证BTRC薄板拉伸的本构关系方程,并通过有限元模拟对结果进行对比验证。结果表明:BTRC薄板在拉伸荷载下呈明显的应变硬化特点;BTRC薄板的破坏模式为典型的脱黏破坏,且网格尺寸越小,纤维编织网与混凝土之间的黏结性能越好,单裂缝开展的细小裂纹越多;玄武岩纤维编织网不会改变混凝土的开裂强度,却能明显地提高其极限抗拉强度;编织网的网格尺寸越小,有效受力纤维束越多,抗拉强度越高。  相似文献   
8.
陶瓷的压缩破坏是一个爆炸式破碎的过程,在短时间内急剧释放大量能量,并伴随大量高速飞行碎片的产生,实验上较难获取陶瓷压缩破坏过程中碎片的飞溅速度。本文采用离散元数值模拟氧化铝陶瓷的压缩破碎过程,分析了不同应变率下产生碎片的尺寸分布、碎片的平均飞溅速度,以及试件内部不同区域碎片的速度变化规律。研究表明:(1)陶瓷的表观破坏强度以及破碎后碎片的平均飞溅速度与加载应变率正相关;(2)碎片飞溅速度与其初始位置相关,外侧碎片的飞散速度最大,随着初始位置与试件中心轴距离的减小,碎片飞溅速度逐渐减小;(3)随着加载应变率的提高,碎裂产生的碎片数逐渐增多,对应的碎片平均尺寸变小。进一步讨论了试件压缩破碎过程中的能量守恒和转换模式,并对碎片飞溅的平均速度进行了理论分析。  相似文献   
9.
《Ceramics International》2022,48(3):3362-3367
The influence of high-energy ball milling on structural, microstructural, and optical properties of TiO2 by modifying the nanoparticle size was studied. Five samples were extracted at different milling times (0, 2, 4, 8, and 13 h). The average particle sizes estimated by dynamic light scattering (DLS) were 205, 155.8, 116.8, 82.9, and 82.7 nm at 0, 2, 4, 8, and 13 h, respectively. X-ray diffraction analysis confirmed progressive broadening of the peaks as the milling time elapsed. Besides, a correlation was found between d spacing and the average crystal size. The UV–Vis diffuse reflectance spectra of TiO2 revealed a decrease in reflectance due to particle size reduction. Similarly, an alteration of the bandgap transition energy was presented, whose values gradually decreased from 2.966 eV to 2.861 eV for the sample without and with the maximum duration milling performed (13 h), respectively. Likewise, the SEM analysis showed a distribution in nanoparticle size that became more homogeneous and smaller average grain size as the milling duration was longer.  相似文献   
10.
利用水力空化过程产生局部的高温、高压、高射流以及强大的剪切力等极端化学物理条件改质处理沙特重质原油,试验结果表明:沙特重质原油经过水力空化改质后粘度由13.61降低至7.22mm2/s,残碳由7.16%降低至6.48%,实沸点蒸馏后减压渣油降低1个百分点。进一步采用APPI FT-IR MS、XRD、FT-IR、SEM和粒度分布等技术研究了水力空化改质对沙重原油分子组成,沥青质团聚体微晶结构、沥青质胶束粒径分布、沥青质官能团、沥青质形貌等方面的影响,从分子角度阐述空化改质重油的机理。研究结果表明:水力空化改质后沙重原油分子量分布、芳烃类化合物缔合作用变小;沥青质对低DBE化合物吸附性能降低;沥青质团聚体微晶结构更加松散;沥青质胶束粒度分布降低;沥青质分子相互团聚作用力减弱。进一步考察了水力空化改质前后减压渣油延迟焦化性能,改质处理后焦炭产率降低1.85个百分点,液体收率和气体产率分别增加1.52和0.33个百分点,水力空化改质对沥青质性质、结构特点的改善能够有效的提高其加工性能。  相似文献   
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