球磨工艺参数对醇水系纳米CeO2悬浮液稳定性的影响

使用行星式球磨机分散醇水系纳米CeO2悬浮液,引入沉淀率及其变化量评价其分散稳定性,讨论了球磨时间、球料比、球磨机转速和纳米CeO2质量分数对分散稳定性的影响.通过破碎力打开团聚体的形式来分析球磨时间的影响,从颗粒受作用次数方面来讨论球料比的影响,球磨机转速是划分研磨力和冲击力的主次地位的重要参数;理论Ce2O质量分数...     

去离子水中分散剂对复合纳米ZnO-CeO_2粉体的分散效果

纳米颗粒在有机溶剂中能较好分散,但有机溶剂有毒,且成本高。以去离子水为介质,分别加入分散剂吐温-80、十二烷基苯磺酸钠(SDBS),对复合纳米ZnO-CeO2粉体进行分散。采用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和透射电镜对分散物进行分析,研究了不同分散条件下的分散效果。结果表明:50 mL去离子水、0.5 g复合纳米ZnO-CeO2粉体体系中,采用吐温-80分散,其用量为1.0 g,pH值为5,温度为60℃,超声时间为20 min时,分散效果最佳;采用SDBS分散,其用量为1.5 g,pH值为5,温度为50℃,超声时间为20 min时,分散效果最佳;复合纳米ZnO-CeO2粉体经2种分散剂分散后,表面被均匀包覆,且分散体系稳定,团聚现象明显降低,晶型无变化;非离子型分散剂吐温-80的分散效果优于阴离子型分散剂SDBS的。     

三基发射药单螺杆压伸模具流场仿真及实验验证

为了实现三基发射药生产工艺中的连续化压伸,同时避免模具内部螺旋状流道造成的三基发射药成型的质量和安全问题,应用ANSYS软件模拟了发射药物料在模具内的挤压过程及模针的受力情况。分析了收缩角、出料方向和模具结构对物料在模具中的温度、模具壁面压力、模针表面受力和物料出料速度分布的影响规律,并通过实验进行了验证。结果表明:模具收缩角越大,模具内压力越大,物料温度也越高,且越容易形成热点,同时模针外表面受到的挤压力和摩擦力也越大,模针越容易出现变形和断裂;竖直挤出过程中,模具壁面压力及模针受力均远大于水平挤出中的相应参数,且容易造成挤出后物料的弯曲;增加多孔板有利于物料在挤出模具中的整流和取向,大幅减少物料的径向流动,降低模针在挤出过程中的受力,且成型质量更好。     

一种新型粉体分散装置的实验研究

为了获得高质量的粉体气溶胶,开发了一种依据浮动压差原理设计的新型粉体分散装置,同时利用该装置进行不同粒径滑石粉的分散实验,分析气溶胶生成质量,考察气体压力、气流量及粉体剩余量等因素时粉体输送量的影响。该分散装置采用锥体流化板结构使物料与空气充分混合,在空气中形成有效的粉体气溶胶,并通过流量控制装置控制气体压力和流量,从而控制粉体的输送速度和输送量。结果表明,该装置能够生成粒径在2μm左右的固体气溶胶,可以通过控制高压空气流量控制粉体输送量。     

脱脂奶粉分散稳定性的实验研究

粉体的分散稳定性对粉体的加工、贮存及品质有重要影响。以脱脂奶粉及其添加剂(黄原胶和β-环糊精)为模型材料,研究了非晶态粉体分散稳定性的影响因素及评价方法。应用流变仪测定了脱脂奶粉及其与添加剂混合物的结块性能,考察了贮存时间和组成对结块性能的影响。结果表明:脱脂奶粉的结块倾向随时间的延长而增加;添加黄原胶可明显改善脱脂奶粉的分散稳定性,但添加β-环糊精的效果不明显,而黄原胶和β-环糊精复配型添加剂对提高脱脂奶粉的分散稳定性效果最好。     

基于Fluent的风扇流场分析及结构参数优化设计

针对冷却风扇在不同背压下存在效率低、流量不足的问题,该文结合有限元分析以及正交试验法研究多种参数对风扇性能的影响,为同类风扇设计提供指导性意见和建议。以某工厂冷却风扇为研究对象,首先,采用UG建立冷却风扇的三维模型,基于Fluent软件对原始结构建立流域并进行流场仿真分析。其次,开展风洞试验,以验证理论分析模型及结果的正确性。最后,采用正交试验法,以背压为350 Pa时的流量为优化目标,以叶片数量、安装角以及叶片长度为优化参数进行叶片优化设计。研究结果表明,优化后的冷却风扇在不同背压下的出口流量均有所提高,在实际应用中最常用的300 Pa、350 Pa以及400 Pa的背压下,流量分别提高了约10.744%、14.830%和2.780%,有效地提高了风扇的工作性能。     

高分散微细La2O3水悬浮液的球磨工艺及分散机理

采用正交实验和单因素实验相结合的方法,研究了球磨工艺参数(包括粉体质量分数、球磨机转速、球磨时间、球料比和球配比)对微细La2O3水悬浮液分散性的影响及其作用机理,获得了优化后的球磨工艺参数,据此制备出的悬浮液的粉体分散率高达97.88%。粒度测试结果表明采用优化的工艺参数球磨后得到的La2O3颗粒更加细小,分布更加均匀,计算出单个粒径为6μm的La2O3颗粒经过球磨后可以得到球径为1.5μm的颗粒数与球径为0.25μm的颗粒数之比约为1∶195。根据Stokes定律和爱因斯坦方程获得了微细La2O3颗粒沉降位移及扩散位移与其粒度间的函数曲线,从而揭示出采用优化球磨工艺参数球磨后微细La2O3水悬浮液的高分散机理。     

行星式球磨工艺参数对SmCo5粉体磁性能的影响研究

纳米晶SmCo₅粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo₅微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo₅粉体的形貌和磁性能的影响。结果表明随着球磨时间和球料比的增加,SmCo₅粉末的粒径和厚度减小并转化为微、纳米片,当球磨时间和球料比大于4 h和12∶1后,SmCo₅粉末的粒径和厚度变化不明显。选用球料比16∶1、球磨时间2 h、表面活性剂含量30%参数,SmCo₅粉体具有最优的磁性能,剩磁(Mr)为45.9 Am²/kg,矫顽力(Hc)为1.13×10⁶ A/m。     

聚合物分散剂对纳米TiO_2水悬浮液分散稳定性的影响

纳米TiO2复合乳胶漆的制备一般要求预先分散纳米TiO2并制成水悬浮液。为了制备稳定分散的纳米TiO2水悬浮液,研究了乳胶漆中常用的分散剂SN5040和PEG对纳米TiO2在水溶液中分散稳定性的影响,并分析了分散剂的作用机理。实验结果表明:SN5040能有效分散纳米TiO2,按照先SN5040后PEG的方式添加一定比例的混合分散剂,PEG能在SN5040吸附层上嵌入式吸附,显著提高了纳米TiO2的Zeta电位值,更有利于纳米TiO2水悬浮液的分散稳定性。红外光谱分析(FT-IR)表明:SN5040主要是通过与表面裸露的Ti4+形成配位键而吸附到纳米TiO2粒子表面上的。     

冰箱室内温度场和流场的仿真及结构优化

具有冷冻冷藏双重功能的家用冰箱既能提高食品的储藏品质又能延长食品的储藏时间,在现代的家庭生活中发挥着重要作用,成为现代家庭必备的家用电器之一。冰箱冷冻冷藏室的布置方式对其室内温度场和流场的分布以及冰箱的能耗有较大的影响。通过对上冷藏室下冷冻室结构冰箱和上冷冻室下冷藏室结构冰箱室内温度场和流场的仿真发现：相对于上冷藏室下冷冻室冰箱而言,上冷冻室下冷藏室结构冰箱冷冻、冷藏室内温度分布均匀合理,既有利于食品的储存,又能降低冰箱的能耗。     

基于双模齿轮的大排量齿轮泵的流场可视化仿真研究

 研究双模组合齿形齿轮泵的流量、压力特性.通过将不同模数的齿轮叠加组合,设计双模数齿形的主、从动齿轮,以增加齿轮啮合过程中的容积变化量,提高齿轮泵的排量,利用Fluent 对齿轮泵内液压流场进行了仿真,得出齿轮泵在启动和稳定工作状态下流场压力分布云图、速度分布云图和速度矢量图,并据此分析了齿轮泵流场的流态.结果表明:同体积下双模齿轮泵的输出流量是普通齿轮泵的16～33倍,该齿轮泵中大齿将流场分成不同压力区,且大齿两侧流体压力差较大,齿顶间隙处液体流动速度较大,说明齿轮泵径向泄漏较为严重,在泵的入口处存在涡流现象,会产生压力冲击,影响齿面的使用寿命．     

立磨选粉机操作参数对分级流场影响的数值模拟

采用离散相流体模型和RNG k-ε湍流模型,对涡轮式立磨选粉机内的气-固两相流场进行数值模拟,对比分析不同操作参数下的速度场、压力场和设备分级效率,获得转笼转速和系统风量对选粉机分级流场的影响规律,并进行相关的试验研究。结果表明,较低的转笼转速和过大的系统风量均会引起叶片间退行面处正漩涡的产生;转笼转速过高或系统风量较小时,分级叶片间的进入面处会出现反漩涡。正、反漩涡的产生均加剧了分级叶片间的速度波动,严重影响了分级流场的稳定性,同时也导致选粉机循环负荷的增加。综合数值模拟与试验分析,系统风量为5 500 m3/min与转笼转速为55 r/min是SMG5500型立磨选粉机的最佳参数匹配。     

高能球磨对多壁纳米碳管结构及场发射性能的影响

用振动磨进行了铁粉和多壁纳米碳管的混合物共同粉磨的试验研究,用XRD、Raman光谱和HRSEM对球磨不同时间的纳米碳管的形貌、结构及场发射性能进行了测定。结果表明,球磨8h后,部分纳米碳管的封闭端被打开,且被打开的封闭端的数量随球磨时间的增长而增多。场发射测定结果证明,铁微粒的存在可大大改善纳米碳管的场发射性能。     

纳米ATO透明隔热涂料分散工艺的研究

研究了聚氨酯纳米氧化锡锑(ATO)透明隔热涂料的分散工艺,分析了水性浆料分散剂(螯合型、离子型、嵌段型分散剂)和分散方法(高速剪切、超声分散)、分散时间等对涂料可见光透过率和近红外阻隔率的影响。结果表明,螯合型分散剂效果最优,因其与ATO形成的螯合物更稳定;高速剪切分散与超声分散结合比采用单一分散工艺分散效果更好。综合来看,采用螯合型分散剂,对水性浆料高速剪切分散2h与超声分散20min相结合所制得的涂料隔热效果最好。     

高能球磨工艺对B4C/Al复合粉体结构演变及分布均匀性的影响

制备B4C增强Al基复合材料存在的难点主要是B4C颗粒在Al基体中的均匀分布及界面结合。本研究采用卧式搅拌高能球磨法制备了B4C/Al复合粉体,研究了搅拌轴转速和球磨时间对B4C/Al复合粉体结构演变及分布均匀性的影响。结果表明,随搅拌轴转速的提高,复合粉体受磨球碰撞时所获能量增大,增强体颗粒瞬间被破碎同时使Al粉发生较大的塑性变形,随球磨时间的延长,破碎的B4C颗粒逐渐在Al基体中分散均匀并与基体焊合,利于粉体实现均匀分布和良好的界面结合。球磨过程中B4C沿颗粒棱边脆性断裂,在Al粉的冷焊变形过程中被嵌入,形成一种片状化的Al粉基体包裹B4C增强相的复合粉体。在搅拌轴转速为600/800r/min(交变转速,交变频率为1min),球磨时间为2h时,B4C/Al复合粉体的粒度得到细化,B4C颗粒在Al基体中分布均匀、界面结合紧密。     

石墨纳米片的原位分散及对聚丙烯力学性能的影响

石墨纳米片(GNP)在聚合物基体中的分散状态和界面相互作用是决定GNP/聚合物复合材料力学性能的关键因素。文中采用与聚丙烯(PP)共球磨剥离石墨得到GNP均匀包覆PP的母粒,进一步与PP熔融共混制备了PP/GNP复合材料。结果表明,与纯石墨和石墨烯相比,GNP与PP基体之间的界面相互作用更强,扫描电镜分析显示GNP分散更均匀,添加0.7%GNP的复合材料经差示扫描量热分析后发现,其结晶温度(Tc)显著提高。PP/GNP复合材料的拉伸强度和冲击强度相对于纯PP分别提升了33.34%和33.47%。该分散方法在开发其他高性能多功能GNP/聚合物复合材料方面具有巨大潜力。     

基于流场仿真对孔板流量计k系数的影响因子分析

本文分析了孔板流量计的结构,其工作原理属差压流量计范畴,从仿真角度对孔板流量计进行瞬态分析,得出"压差-流量点"、"压差开方根-流量点"的拟合方程,流量值xi与压差开方根yi的线性关系;随着流量的逐渐增大,压差差值呈增大的趋势,且流体介质的分子量越大,k系数越小;相较于对称偏离,偏离程度的大小对k系数的影响不稳定,呈先...     

纳米锡粉的制备及分散稳定性研究

为了使纳米锡粉在乙二醇水溶液中良好稳定地分散,通过直流电弧等离子体蒸发法制备平均粒径为106 nm的纳米锡粉,以十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、聚乙二醇为分散剂研究纳米锡粉在乙二醇水溶液中的分散性能,分析分散时间、分散剂类型及含量对锡粉分散性能的影响。结果表明,不同分散剂的加入对锡粉颗粒在乙二醇水溶液中的分散稳定性都有所提高,随着超声时间的延长和分散剂浓度的增大,粉体的分散效果先增强后减弱;纳米锡粉在乙二醇水溶液中的最佳分散工艺是加入质量分数为3%的十二烷基硫酸钠,超声时间为60 min。     

涡流空气分级机预分散效果的实验研究

为了研究撒料盘结构与工艺参数对涡流空气分级机预分散效果的影响,基于O-Sepa型水平涡流分级机实验系统,针对放射状与一种兼具径向凸棱和环型凸缘的撒料盘,以水泥生料为原料,撒料盘转速、喂料机转速和撒料盘结构为实验因素,物料粒度组成为评价指标,设计并完成正交实验;通过实验后物料的粒径分布研究预分散效果,分别用极差法与方差法对实验结果进行分析。结果表明:撒料盘结构对涡流空气分级机的预分散效果影响的显著性最大,其中环形凸缘撒料盘的分散效果比放射状撒料盘的更好;撒料盘电机转速与供料器电机转速对预分散效果的影响不显著,但是供料器电机转速的影响更大。     

基于矩形流道流场分析及气动实验的轴流风机结构参数优化设计

本文通过提取导流罩的轴向长度及叶顶间隙两个设计参数,构建了矩形流道内轴流风机的流场结构及仿真模型,进行了数值模拟和实验分析。结合仿真模型分析了矩形风道下轴流风机内部和出口流场特性的变化规律,构建了风机设计参数与气动性能之间的映射关系模型。通过风机气动性能实验可得:风机出口静压、体积流量和效率与间隙因子成反比,而与长度因子成正比,对比模拟值和实验值验证了模型的正确性。基于量化映射关系模型得到风机设计参数间隙因子和长度因子的最优值分别为0.8%和12.5%,为风机设计和冰箱风道优化提供量化参考。