计算机模拟方法研究高聚物结晶

简单介绍了常用的计算机模拟方法——Monte Carlo方法。综述了应用计算机模拟方法研究高聚物结晶的进展,重点介绍了科学工作者运用计算机模拟方法研究高聚物结晶所取得的成绩。     

磁场影响溶液结晶过程研究进展

论述了磁场对溶液结晶过程影响的研究进展情况，指出磁场不仅可以化溶液结晶过程，刺激结晶成核，提高结晶生长速率，控制晶体粒径的分布，也可抑制溶液的结晶，降低结晶生长速率。针对不同的工程目的，选择合理的磁处理参数显得尤为重要。并提出磁场技术目前存在的问题和展望。     

反应结晶过程中产物粒子粒度分布的模拟（Ⅱ）结晶动力学及体积比的影响

在前文￣［１］的基础上，着重研究了结晶动力学和化学配比等化学特性对反应结晶过程的影响，模拟考察了这些化学特性与混合特性耦合影响效应。结果表明：（１）当成核级数ｈ、体积比一定时，前文所述的临界现象完全由混合特性所决定，而与其他化学特性无关；（２）当成核级数低于１．７７５级时，混合影响的多峰态特征变得不明显。模拟结果还得出临界点位置与间的重要关系可望利用该式进行操作条件的优化设计。     

磁场处理对聚甲醛结晶形貌的影响

以聚甲醛(POM)为研究对象,采用加入0.1～0.3 T的直流磁场,在聚合物熔融重结晶过程中实现对其结晶形态的改变.应用金相显微镜、差示扫描量热法(DSC)、X-射线衍射法(XRD)和红外光谱法(FT-IR)对磁场改性前后的聚甲醛样品的结构和性质进行表征.实验表明:聚甲醛(POM)在直流磁场作用下,分子链受到磁场的作用而增加了C-O-C的弯曲振动.片晶间距及片晶厚度增大,结晶度和熔点升高.     

磁场对碳酸钙结晶影响的探讨

磁处理技术在世界各地水处理系统中的广泛应用，证实了磁处理确实对抑制水垢的生成具有显著的效果。碳酸钙是各种水垢中最为常见的组成成分，为探索磁处理水的防垢机理，各国的研究人员对其进行了大量的实验研究，得到了许多实验结论。文章结合试验结论，采用“洛仑兹力”模型理论就磁场对碳酸钙结晶的影响进行了探讨，并且对某些实验结论不一致的现象提出了个人的看法。     

碳酸钙结晶过程的动力学研究

研究了磁化对碳酸钙结晶过程的影响。发现磁处理抑制了晶体的生成 ,有 8min左右的诱导期存在 ,结晶速度比未经磁处理的溶液下降了 75 3%。在同类实验中 ,存在磁处理时间愈长 ,诱导期增长 ,结晶速度更慢等趋势。同时发现 ,磁场对碳酸钙结晶过程的影响主要是通过成垢阴离子起作用。磁记忆效应至少可持续 72h。     

HDPE结晶行为的研究——温度和成核剂对结晶动力学的影响

本文用膨胀计法研究了HDPE在55－120℃以及在HDPE中分别加入四种不同成核剂在90℃下的等温结晶动力学。得到了各种条件下的半结晶时间（t1/2）Avrmi方程参数（K和n）；同时还用密度梯度法得到了不同条件下等温结晶的平衡结晶度（f∞），从而估算出HDPE的最在结晶速度（Tc,max）。并据此讨论了HDPE等温结晶机理，以及温度和成核剂对结晶速度及平衡结晶度的影响。经试验认为，HDPE的Tc,max为60－70℃。四种成核剂均能使HDPE的结晶速度加快，其效应的次序是：轻质碳酸钙＞酞著绿≈邻苯二甲酸氢钾＞硬脂酸钙。     

结晶动力学的研究方法

介绍结晶动力学的研究方法,比较了各种方法的特点、存在的问题。     

HPVC结晶行为及结晶动力学的研究

对聚合度为4000的高聚合度聚氯乙烯(HPVC)的非等温结晶行为进行了研究。用DSC测试了HPVC的非等温结晶过程,采用Ozawa法和莫志深法对所得数据进行了分析。结果发现,HPVC结晶度随降温速率和退火时间的增加而增大。在实验范围内,物料的非等温结晶动力学符合莫志深方程,并给出了动力学参数F(T)和a值。     

表征高聚物非等温结晶动力学的参数——动力学结晶能力

根据 Jeziorny 对结晶的近似处理,导出了计算非等温动力学结晶能力(G_C)的简单表达式。用 DSC 对含有不同催化剂体系的聚对苯二甲酸乙二酯树脂进行了等速降温实验,并计算其 G_C。结果表明,由本文公式计算出的不同试样的 G_C 与 Jeziorny 公式的计算结果在变化趋势上是一致的,数值上约相差一倍。而与本文作者改进的 Jeziorny 方法的计算值十分接近。Jeziorny 方法需要求取达到结晶速度最大值时的时间 t_(max),结晶峰的半高宽 D,结晶速度极大值时的相对结晶度C_r(T_(max))等参数。改进的 Jeziorny 方法需求出结晶速度最快时的导数值 dC_r/dt|t=t_(māx)或dC_r/dT|T=T_(max)等参数。利用本文公式只要求得 C_r(T_(max))即可,使用十分方便。当结晶过程不存在二次结晶时,G_C 的大小与等温结晶速度的快慢是一致的,当结晶过程存在缓慢的二次结晶时,G_C 值变小。即结晶机理相差较大的试样之间所得 G_C 缺乏比较意义。     

磁场对CaCO3结晶过程的影响

本文利用电导率的变化,研究了磁场对CaCO3结晶过程的影响,发现当Ca^2＋浓度高于2mmol/L、磁化水的水温低于70℃时,磁场有加快碳酸钙结晶的作用;磁化水经过磁水器次数多,则促进碳酸钙结晶的作用强.     

辊道窑窑内壁温度场计算机模拟

针对辊道窑内壁温度与制品表面温度是否相等这一问题 ,提出了计算辊道窑内壁温度的数学模型及模拟方法 ,并用TurboC 语言编制程序对辊道窑内壁温度场进行了计算机模拟 ,得出了辊道窑预热带与烧成带的内壁温度比制品温度高的定量结论。     

磁场效应在水处理中的作用与研究

分述了磁场效应于水处理中的作用及机理研究成果，阐明了磁场效应与各种水处理技术共同作用下实现多种功能的技术前景。     

催化剂在磁场作用下对针状焦的影响

通过添加无机、有机催化剂和磁场,研究了不同条件下制备的针状焦的结构与性能。采用扫描电镜（SEM）、循环伏安法（CV）和电化学阻抗（EIS）分析方法表征了不同制备条件下针状焦的结构与性能的关系。结果表明：向煤沥青中添加氯化铁（FeCl3）或对甲苯磺酸（FTSA）和六次甲基四胺（HMTA）后,经聚合煅烧生成大片层纤维的针状焦。在磁场作用下,添加了氯化铁的针状焦有序度增加,电化学性能最好,是炭电极的良好骨料。     

磁场对磁性吸附剂（Fe3O4）吸附Cu^2＋的研究

通过吸附实验研究磁场对磁性吸附剂吸附铜的影响，结果表明；磁化吸附剂的吸附量比 磁化大，并随磁场强度增大而增加；磁化吸附剂的吸附平衡关系可用Ｆｒｅｕｎｄｉｌｉｃｈ吸附等温方程描述；磁性吸附剂对Ｃｕ６２＋的穿透吸附量随磁场强度增大而增加，穿透吸附量还与Ｃｕ＾２＋液的进口浓度和流速有关。     

勾形磁场中直拉硅单晶浓度场的数值模拟研究

为有效控制晶体尺寸、金属杂质含量、掺杂元素及氧分布的均匀性,提出在非均匀轴对称勾形磁场中利用磁控提拉法生长硅单晶。用有限差分法对非均匀轴对称勾形磁场中直拉硅单晶体系中的浓度场进行数值模拟研究,基于直拉硅单晶生长系统的物理及数学模型,进行无量纲化处理,借助于相应的边界条件进行求解,并针对不同工艺条件下熔体中及界面处氧浓度分布情况进行模拟研究。结果表明：在勾形磁场作用下,通过改变磁场强度、晶体和坩埚转速及晶体半径可有效控制固一液界面处氧浓度及分布均匀性,从而在晶体中获得径向均匀的氧浓度。     

纤维曲率对界面过渡区初始微观结构影响的计算机模拟

借助计算机模拟技术,以单粒径球形粒子体系在不同尺度的圆截面纤维周围堆积时固相体积分数分布为例,研究了纤维直径与粒子直径比值变化对纤维-浆体界面过渡区初始微观结构的影响。将模拟计算结果与单粒径球形粒子体系在平集料表面的固相体积分数分布曲线进行对比。研究了纤维曲率对多尺度球形粒子体系在纤维表面固相体积分数分布曲线的影响,并将该模拟计算结果与多尺度球形粒子体系在平集料表面的固相体积分数分布曲线进行对比。结果发现：无论是对单粒径球形粒子体系而言,还是对多尺度球形粒子体系而言,初始界面过渡区的微观结构与纤维的曲率无关。球形粒子沿不同曲率纤维周围的固相体积分数分布曲线的形式与在平集料表面周围的粒子固相体积分数曲线的分布形式相同,曲线第一个峰值点的位置(即初始界面过渡区厚度的位置)也都出现在模型水泥平均质量半径的位置附近,水胶比的降低,会使初始界面过渡区的厚度略有减小。因此,可以用平集料表面-浆体结构取代圆截面纤维-浆体结构来研究各种因素对初始界面过渡区微观结构的影响。     

考虑气相影响的塔板流速场模拟

引言用计算机对塔板上液相流速场的模拟对于准确地预测塔板的分离效率具有重要意义．但塔板气液两相错流流动问题比较复杂,迄今未得到很好解决．李建隆提出零方程单流体塔板流场计算模型,对涡流粘性系数采用代数估值的方法求解其模型,模型中考虑了气体的阻力作用,模拟计算结果未能给出常见的回流区．张敏卿提出考虑垂直气相流阻力作用的K－ε湍流模型,即在标准K－ε湍流模型的动量输运方程中引入一气体阻力项,其它方程及方程中的系数不变．此模型在某些工况下可模拟出部分回流区．袁希钢等从Elghobashi的两相流双流体模型出发,在推…     

磁场处理水的阻垢研究

本文研究了磁场处理对ＣａＣＯ３阻垢效果的影响因素,表明,随着硬度和碱度的升高,阻垢率下降,对给定的磁处理器,存在着最佳流速。当ＰＨ〉８．５时,阻垢率迅速下降。     

仿真研究聚丙烯流变性能对气辅注塑的影响

应用计算机仿真手段研究了不同聚丙烯在充模速度相同条件下的压力及锁模力变化规律。结果表明,气辅注癃民传统注塑相比,所需压力,锁模力均有显著降低,且聚合物熔体流动速率越小,气体注射后产生的压力降赵大,表明在生产中应尽可能选用高ＭＦＲ树脂以利于气辅注塑工艺。