Cr2O3料浆固含量对其喷雾造粒料性能的影响

以Cr2O3料浆为对象,研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸等减水剂对料浆ζ电位、粘度和固含量的影响,并采用SEM等方法观察分析了料浆固含量对Cr2O3喷雾造粒料松装密度、粒径分布和颗粒形状的影响.结果表明由三聚磷酸钠和水玻璃复合的减水剂对Cr2O3料浆的分散效果最好;在保证喷雾造粒要求的粘度下,加入0.2%复合减水剂可将Cr2O3料浆的固含量由不添加时的58%(w,下同)提高到79%;Cr2O3料浆固含量为75%的喷雾造粒料松装和摇实密度大,粒径分布合理,空心、破损和梨形颗粒少.     

工艺参数对凝胶注模成型ZrO_2料浆性能的影响

以亚微米级ZrO2粉体为原料,采用丙烯酰胺(AM)/N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)凝胶体系,通过凝胶注模成型工艺制备低粘度、高固相含量的ZrO2料浆。探讨了分散剂用量、料浆pH值、固相含量及研磨时间等工艺参数对ZrO2料浆性能的影响。用Zeta电位仪、粘度计和流变仪分别对料浆的Zeta电位、粘度值和流变学特性曲线进行测定。结果表明,A型分散剂(聚丙烯酸盐)用量为ZrO2体积的2%~2.5%时,对超细ZrO2粉体分散效果最佳,其料浆pH值以10~11为宜,研磨时间控制在12~15h,料浆固相体积分数可达50%~54%。     

海泡石陶瓷料浆稳定性的研究

通过Zeta电位、沉降实验、粘度等测试表征不同分散剂对海泡石陶瓷料浆稳定性的影响。研究表明:阴离子活性剂十六烷基苯磺酸钠对固相浓度增大、粒径小的海泡石料浆的分散稳定性效果较好,且在pH=11,浓度为0.8wt%时达到最佳,其分散稳定作用的实质是增强了微粒间的静电排斥作用和空间位阻排斥作用,并减弱了范德华吸引作用。海泡石对SDBS的吸附曲线是Langmuir单分子层吸附模型。     

影响氧化铝水基料浆流变学特性的关键因素

用流变学的方法在RV-20型流变仪上研究不同条件,如:固含量、分散剂加入量、烧结助剂、增塑剂等对碱性氧化铝悬浮体的流变性的影响.结果表明:氧化铝陶瓷碱性料浆(pH＞7)在低的剪切速率(＜100 s-1)时,表现为剪切变稀.在水基料浆中添加MgO时,会发生强烈的水合反应,导致料浆失去流动性.增塑剂甘油的加入导致料浆粘度升高的幅度是有限的,不会对料浆固含量和浇铸工艺造成显著不利的影响.加入水溶性丙烯酸乳液后,在低的剪切速率下,料浆仍然呈现剪切变稀行为,随着乳液含量的增加,料浆的静态粘度逐渐增大.分散剂聚丙烯酸氨的加入量对料浆的稳定性具有显著的影响.在分散剂的加入量为固相质量的0.8%左右时,分散剂在陶瓷颗粒表面形成饱和吸附,此时料浆的稳定性达到了最佳状态.     

氮化硅泡沫陶瓷浆料性能的研究

系统地研究了料浆pH值、分散剂及固相含量等因素对陶瓷料浆电势和流变性的影响,制备出了有良好稳定性和流动性的氮化硅料浆。研究表明,静电空间位阻稳定机制是陶瓷料浆稳定性的根本原因。料浆pH值、分散剂和固相含量等因素对陶瓷料浆的分散稳定性及流变性均有一定的影响。料浆的pH值为10-11、分散剂PAA-NH4用量为1 wt.%以及固相含量为50 wt.%时,可获得具有良好性能的氮化硅料浆浓悬浮体。     

Al2O3/NiAl复相陶瓷料浆流变性的研究

本文主要对Al2 O3 NiAl复合体系料浆的稳定分散特征作了初步研究。结果表明 :对Al2 O3和NiAl单体系 ,当溶液的pH >10 .6时 ,颗粒表面的 ζ电位达到最大值 ;当料浆中Al2 O3含量在 40wt %以上时 ,其稳定分散的最佳pH范围为 11～ 12 ,当料浆浓度为40vol%、5 0vol%和 60vol %时 ,最佳分散剂用量分别为 0 .6%、2 .8%和 8.0 % ;对浓度小于 3 0vol %的NiAl料浆 ,最佳pH范围为 9～ 11,分散剂最佳用量为 0 .5 % ;在最佳分散条件下制得的 5 0vol % (Al2 O3 NiAl-2 0 )的复相陶瓷料浆具有良好的稳定分散性     

堆积法制造青瓷用胎体陶瓷粉料体制备及表征

针对堆积法制造龙泉青瓷,采用水基料浆与流态化喷雾造粒相结合制备青瓷胎体陶瓷粉料,研究了水基料浆的分散稳定机制及其喷雾造粒行为,分析了固相含量对料浆流变性能、造粒粉粒径分布及成型性能的影响机制。研究表明:水基料浆具有宾汉型流体特性,固相含量为40%的料浆具有较低粘度和剪切应力,而固相含量为50%的料浆的稳定性和分散性更好;喷雾造粒后,固相含量为50%料浆喷雾造粒颗粒呈规则球形,粒径分布较宽,具有较好的填充性能和成型性能。     

氧化锆喷雾造粒料浆的制备

为了制备出流动性和稳定性好的喷雾造粒料浆,研究了分散剂三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和PEG2000对氧化锆喷雾造粒料浆流变特性的影响,认为聚丙烯酸铵对于氧化锆料浆具有较好的分散效果。在此基础上采用正交试验设计,以料浆的平均黏度和沉降度为评价指标,对料浆固含量、结合剂PVA和分散剂聚丙烯酸铵加入比例进行了优选,选用料浆固含量(w)为85%、结合剂PVA加入量(w)为8%、分散剂聚丙烯酸铵加入量(w)为0.5%,制备了综合性能较好的氧化锆料浆,利用此料浆获得了较好的喷雾造粒效果。     

水基凝胶注模法YSZ陶瓷浆料性能的研究

利用3种分散剂研究了凝胶注模用YSZ浆料的流变性。通过测量Zeta电位,沉降试验、料浆粘度和不同球磨时间分别观察粉体的分散行为,实验表明:分散剂DA分散效果最佳,固相体积分数为53%时粘度仅为690mPa·s,PN1124次之,MN最差;53%料浆球磨25h粘度最低。     

碳化硼-铝复合材料凝胶注模成型工艺研究

研究分散剂用量、固相体积含量对碳化硼-铝浆料粘度的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对素坯和烧结体形貌和组成进行了表征。实验结果表明:以正辛醇为分散介质,当分散剂CH-10S用量为3%(质量分数)时,可以制得固相体积分数为55%的碳化硼-铝浆料。素坯的抗弯强度为38MPa,且素坯中颗粒堆积紧密、颗粒均匀分散。     

低阶煤煤泥和浮选精煤制备水煤浆的影响机制研究

以低阶煤煤泥(LS)和浮选精煤煤泥(LF)为原料,通过成浆性实验并结合两种煤泥煤样的粒度分布、表面特性、灰分特征、润湿特性及对分散剂吸附性的测试结果,对LS和LF制备水煤浆的影响机制进行研究。结果表明:分别使用LS和LF作为原料制备水煤浆,当分散剂添加量(干基分散剂与干基原料的质量比)从0%增加至0.7%时,LS的最高成浆浓度(干基煤粉与煤浆的质量比)从58%提高至59%;LF的最高成浆浓度从51%提高至57%;LF与LS相比,灰分质量分数从37.05%降低至13.62%,有机组成无变化,无机矿物中石英含量降低显著,粒度分布范围较窄,对分散剂的饱和吸附量降低;LS和LF煤样中颗粒的径距分别为2.22和1.51,LF中颗粒的堆积效率较低,粒度分布是造成LS和LF成浆性差异显著的主要因素,LF的颗粒较细且尺寸较为接近,煤样颗粒表面的静电力使LF颗粒容易团聚在一起,分散剂作用于粒度较细且粒径相近的LF时,主要用于抵抗分子间的作用力,从而造成LF分散剂消耗量大,采用LF制备水煤浆,需充分考虑粒度分布的影响,选用分散性能较优的水煤浆分散剂。     

不同类型高固含量高岭土浆液的制备

制备了两种不同类型高固含量高岭土浆液，考察了分散剂用量和浆液的pH值对高岭土浆液的固含量的影响。结果表明，采用阴，阳离子型分散剂均能制备高固含量搞岭土浆液，含阴离子型分散剂的高固含量高岭土浆液体系为阴离子型，体系环境为碱性，含阳离子型分散剂的高固含量高岭土浆液体系为阳离子型，体环境为酸性，制备这两种类型的高固含量高岭土浆液时，均需确定分散剂的最佳加入量。     

粒度级配对神华煤成浆特性影响的试验研究

为了研究粒度级配对神华煤成浆特性的影响,通过筛分和干法调浆,探讨了不同粒度分布煤粉的成浆性,结果表明:在添加剂用量为0.3%(干基/干煤)时,具有连续级配特征的原始煤粉可制备出质量分数为61%的煤浆;利用筛分法,分别去除原始煤粉中0.045 mm以下、0.045 mm^0.15 mm、0.15 mm^0.3 mm和0.045 mm^0.3 mm部分,得到4种具有不连续级配特征的样品,其所制煤浆流变性发生了较大变化,其中去除0.045 mm^0.3 mm部分的样品的成浆质量分数提高了3个百分点,在黏度符合要求的前提下流动性大幅提高;连续级配和非连续级配的煤浆均存在黏度与流动性不统一的现象,当级配中粗细颗粒粒径差较大且细颗粒含量达到一定值时,这种现象更加明显。采用粒度级配技术制浆,其细颗粒含量存在一个合理的区间。     

TiB2/Al2O3复合粉体的喷雾干燥造粒与特性研究

利用喷雾干燥技术对TiB_2/Al_2O_3复合粉体进行造粒,研究了浆料固相含量及粘结剂含量对喷雾干燥粉体颗粒形貌、结构、松装密度、流动性等的影响。结果表明：当浆料固相含量为47．6%,分散剂和粘结剂分别为固相质量的0．4%和1．0%时,浆料具有合适的粘度和最佳的分散稳定性,喷雾造粒得到的粉体为球形或近球形,具有较高的松装密度和流动性,能满足各种压制成型的需要。     

催化裂化油浆固含量测定及组成分析

采用灰分法、过滤法、离心法测量了某重油催化裂化装置外甩油浆的固体颗粒含量,对几种方法在固含量测定方面的结果差异进行对比分析。实验结果表明,离心法测量的固含量约为2850μg/g,介于灰分法和过滤法之间。离心法结果显示,油浆中重组分与细粉颗粒存在较强的吸附作用,分离中能否准确得到焦粉是造成结果差异的主要原因。离心法耦合后续焙烧能够分离获得油浆中一定量的催化剂细粉颗粒,通过激光粒度仪、元素分析仪、XRD、BET、SEM-EDS等手段对分离得到的固体颗粒以及初始FCC催化剂进行了表征。FCC催化剂粒径集中在32～120μm之间,为规则的球形分布,油浆中的固体颗粒呈不规则的块状分布,粒径在0.4～40μm之间,其中催化剂细粉的粒径在1～30μm之间;催化裂化油浆中的固体颗粒组成主要有催化剂细粉、焦粉和碱金属K、Ca、无机盐和金属元素Sb、Fe等。     

石灰石-石膏法脱硫过程中浆液雾化夹带与细颗粒排放的关系

脱硫浆液的雾化夹带是导致石灰石-石膏法脱硫过程中细颗粒物排放特征发生显著变化的主要原因。利用相位多普勒粒度分析仪（PDA）、电称低压冲击器（ELPI⁺）在线测试分析了脱硫浆液雾化、夹带特性及其与细颗粒物排放的关系。结果表明,石灰石-石膏法烟气脱硫过程中浆液雾化夹带可导致脱硫净烟气中含大量细小雾滴及亚微米级细颗粒,脱硫净烟气中雾滴粒径与喷嘴的雾化效果有关,主要集中在20 μm以下,雾滴含固量为脱硫浆液的20%～40%。脱硫操作参数如空塔气速、液气比和浆液浓度对脱硫净烟气中的雾滴夹带量存在显著影响,适当降低空塔气速、液气比及浆液浓度,优化喷淋工艺如增加喷淋层、合理布置脱硫喷嘴,能够有效抑制浆液夹带作用,进而降低脱硫净烟气中细颗粒物的排放浓度。     

Development of A-scan ultrasound technique for measuring local particle concentration in slurry flows

The effects of solid particle concentration on hydraulic performance and wear need to be considered during the design of slurry transport equipment used in the petroleum and mining industries. The acoustic properties of slurry flows such as velocity, backscatter, and attenuation as a function of volume fraction of solid particles are examined in this study. An ultrasound A-mode imaging method is developed to obtain particle concentration in a flow of soda lime glass particles (diameter of 195 μm) and water slurry in a 0.0254 m diameter pipe. Based on the acoustic properties of the slurry, a technique is developed to measure local solid particle concentrations. The technique is used to obtain concentration profiles in homogeneous (vertical flow) and non-homogeneous (horizontal flow) slurry flows with solid particle concentrations ranging from 1 to 10% by volume using a window size of 0.159 cm. The profiles show average concentration within each window vs. distance from the transducer face. For horizontal flow, profiles are obtained for average flow velocities of 2.0, 3.0, and 3.5 m/s. The algorithm developed utilizes the power spectrum and attenuation measurements obtained from the homogeneous loop as calibration data in order to obtain concentration profiles in other (i.e. non-homogenous) flow regimes. A computational study using FLUENT is performed and a comparison is made with the experimental results. Reasonable agreement between the experimental and computational results is observed. The ultrasound technique has proven to be useful in characterizing slurry flows containing concentrations too high to be investigated using optical techniques.     

粒度级配对制备高浓度水煤浆的影响

选取典型低变质程度神木柠条塔(NTT)煤,进行球磨式连续型粒度级配提高水煤浆浓度(一定量的水煤浆试样在105℃~110℃干燥至恒重,干燥后试样质量占原样质量的百分数)和成浆性的研究。在不同球磨条件下,考察球磨时间、球磨速度对成浆浓度、流变特性和稳定性能的影响规律,研究粒度级配前后浆体表面润湿性、表面电负性、微观形貌的性能变化对NTT煤成浆性的影响,利用分形维数的计算,进一步探究了粒度级配对提高NTT煤制浆浓度的影响机理。结果表明:在级配M煤样(D50=79.02μm)与M₆煤样(D50=8.727μm)的质量比为8∶2时,成浆浓度与未级配煤样相比提高了约4%;不同球磨条件下的煤样按照不同的质量比进行混合制浆时,初始添加细颗粒使浆体表面的润湿性增强,降低了浆体的性能,当粗细颗粒的质量比大于6∶4时,表面润湿性的变化较小;级配样的成浆浓度与Zeta电位的绝对值呈正相关;当级配煤样之间粒径相差逐渐变大,小颗粒填充到大颗粒孔隙中,增加了空间堆积率,提高了制浆浓度,但随着细颗粒的质量分数增大,大颗粒孔隙被撑开,煤粒空间堆积率下降,制浆浓度降低;M煤样与M₆煤样在质量比为8∶2时,相比于其他级配浆体,分形维数达到最大(2.460),成浆浓度达到最高(63.03%)。     

3D打印氧化硅陶瓷的制备及性能研究

随着陶瓷3D打印技术的发展,3D打印高性能陶瓷越来越受关注,在航空航天领域得到快速应用.通过研究分散剂、浆料pH、氧化硅粉体粒径和固相含量对浆料粘度和流动性的影响,可制备出粘度低、固相含量高、流动性好的陶瓷浆料.测试了不同固相含量对SiO2陶瓷的弯曲强度、烧成收缩率、气孔率和致密度的影响.结果表明:在68vol%的固相含量条件下,烧结后SiO2陶瓷的致密度达到74.32%,烧成收缩率为0.95%.     

光固化ZrO2陶瓷料浆的流变性能研究

围绕陶瓷粉体在光敏树脂中的分散,研究了粉体性质、分散剂种类及其掺加量、固含量对光固化ZrO₂陶瓷料浆流变性能的影响。结果表明:粉体性质对料浆的流变性能有着显著影响,比表面积小、球形度高的ZrO₂陶瓷粉体更有利于配制低粘度、高固含量的料浆;料浆的流变性能以及稳定性主要受分散剂种类及其掺加量的控制,以相对粉体质量4%的X-100分散剂制备的陶瓷料浆的流变性及稳定性更佳;固含量与粘度之间的关系满足Krieger-Dougherty模型。本文对分散剂的作用机理进行了分析探讨,为光固化ZrO₂陶瓷料浆高精度固化成型提供了试验基础。