颗粒尺寸分布对SiC-Si粉体体系密度的影响

研究了两种粒径颗粒的级配对SiC粉体自由堆积密度的影响 ,并与理论模型进行比较 ,发现当粗细颗粒的粒径比 >3且粗颗粒的质量分数在6 0 %～ 70 %之间时 ,体系的自由堆积密度较大。探讨了SiC -Si混合料中SiC的颗粒尺寸分布和Si粉含量对自由堆积密度、压实密度和压缩比的影响 ,表明Si粉量为 30 %时体系的较佳压实密度为2 .0 9g·cm- 3。     

水泥粉体颗粒的新型PH堆积模型的研究

已有的水泥粉体颗粒堆积模型有一些不足,不能完全满足水泥粉体颗粒这一特定的体系,为了实现水泥的高效应用,本文借助等径球理论在Horsfied堆积模型基础之上提出一种新的PH堆积模型.满足该模型粒度分布要求的粉体颗粒具有较高的堆积密度和较少的细颗粒含量,同时增加了3～ 32 μm部分颗粒,应用于水泥粉体颗粒体系后,水泥水化样具有较高的抗压强度和较低的孔隙率.     

颗粒级配对分级机进料管流动特性影响的数值研究

为了分析颗粒级配对超细分级机进料管内流动特性的影响,利用计算流体力学(CFD)方法,对进料管内气固两相流动进行研究。在对计算模型进行验证的基础上,揭示了不同颗粒级配下进出口压差、颗粒浓度分布及颗粒分散等特性。研究表明:进料管进出口压差随着级配中大粒径颗粒含量的增加而增加。当级配中小粒径含量较大时,颗粒浓度分布均匀,颗粒分散性较好,入口风速、喂料浓度、颗粒密度的改变对颗粒量纲1浓度分布及分散性影响较小。对于大粒径含量较大的级配,随着入口风速的增加,量纲1浓度减小,浓度分布不均匀度减小,分散性提高;随着喂料浓度的增加,量纲1浓度分布变化较小,但浓度分布不均匀度增大,颗粒分散性下降;随着物料密度的增加,浓度分布不均匀度减小,颗粒分散性提高。竖直段轴向截面上颗粒量纲1平均浓度的高低分界线为一定值(Z=0.5 m),且与颗粒级配及操作参数的变化无关。     

微米级SiO_2级配组合改性聚氨酯型环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

通过将聚合物基复合材料中的无机颗粒及其表面包裹的聚合物膜假想为复合颗粒,计算出填料在聚合物基体中的堆积密度,并确定参数的设置方法。研究了微米级SiO_2在聚氨酯型环氧树脂基聚合物砂浆中的级配组合方式对体系堆积密度、力学性能及线性热膨胀系数等的影响。研究结果表明:对于三级配组合的填料,分别固定两种尺寸的颗粒粒径,改变另一种颗粒的粒径,不同的粒径改变方式呈现出两种堆积密度的变化趋势;三条堆积密度曲线近似相交点处的堆积密度在0.575左右,同时在该堆积密度下,体系的综合性能较优。     

粗骨料颗粒堆积简化计算模型的研究

提出了一种粗骨料颗粒堆积简化计算模型。此模型将粗骨料颗粒特征化为椭圆形颗粒,利用定量体视学原理采集粗骨料颗粒的形状特征参数,建立了骨料颗粒的堆积法则,设计了可以快速计算其堆积密度的计算方法,得到了粗骨料实际堆积密度PR与虚拟堆积密度PV的修正公式PR=0.896PV＋8.697。经验证,修正后的虚拟堆积密度与实际堆积密度的平均相对误差仅为0.32%,准确度较高。可利用此模型计算出的骨料堆积空隙率,进行混凝土配合比设计。     

利用同步辐射X射线小角散射研究超低水灰比水化水泥早期微结构

利用同步辐射X射线小角散射技术表征超低水灰比水泥水化早期产物分形结构,研究水化水泥早龄期微结构及演变。水泥水化早期水化产物双分形结构表明：水泥水化硅酸钙纳米凝胶颗粒随机堆积,内外层水化产物中纳米凝胶粒子结构分别具备不同的自相似性;内层水化产物中高密度凝胶堆积紧密,早龄期时随水化时间增加,堆积密度降低。外层水化产物中低密度凝胶堆积较为松弛,早龄期时随水化时间增加,堆积密度也在降低;水化诱导期生成结构最为致密的一层凝胶产物,诱导期后,凝胶产物层堆积密度随水化龄期的增加而减小,水化反应平缓后,凝胶堆积密度的演变也趋于平缓。     

水泥粒径分布对水泥石孔结构与强度的影响

通过计算不同粒径分布水泥样品的堆积密度和测定水泥石强度和孔结构,探讨水泥粒径分布对水泥石强度和结构的影响。研究表明：适当的水泥粒径分布可以使水泥具有最佳的堆积密度,并使水泥水化物的生成量与水泥浆初始孔隙量相匹配,从而得到孔隙率较小的密实而均匀的水泥石,使水泥石的性能提高。     

水泥-粉煤灰的颗粒群匹配与其胶砂性能的关系研究

本文将某低钙灰试样经粉磨处理,以不同比例与一定细度的纯硅酸盐水泥进行匹配,制成一系列粉煤灰水泥试样。根据Dinger-Funk的数学模型可得出粉体最佳颗粒群分布(即堆积密度达最大时的分布),并通过水泥与粉煤灰激光粒度检测结果计算各粉煤灰水泥的实际颗粒群分布。运用灰色关联分析原理,考察各粉煤灰水泥试样的颗粒群分布与Dinger-Funk最紧密堆积颗粒群分布的相关性。同时,对各粉煤灰水泥进行标准稠度用水量以及胶砂强度测定。结果证明:当粉煤灰与水泥的匹配后的颗粒群分布与最紧密堆积的关联度较高时,相应的粉煤灰水泥标准稠度用水量较少,胶砂强度则较高。     

微/纳米HMX粒度级配对TNT基熔铸炸药性能的影响

为了提高TNT/HMX熔铸炸药的装药质量,将HMX进行微/纳米粒度级配后应用于TNT基熔铸炸药中。分别采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和固体密度排水法研究了HMX微/纳米粒度级配对TNT/HMX(质量比为40∶60)熔铸炸药的微观结构与密度均一性的影响;测试了含不同HMX微/纳米粒度级配的TNT基熔铸炸药的抗压强度、抗拉强度、撞击感度、摩擦感度和爆速。结果表明,与采用单一粗颗粒HMX(d_(50)=100μm)所制备的TNT基熔铸炸药相比,当采用质量分数15%纳米级HMX(d_(50)=100nm)、15%微米级HMX(d_(50)=5μm)、70%粗颗粒HMX(d_(50)=100μm)时,制备的TNT基熔铸炸药药柱内部缺陷少,密度均一性好,抗压强度提高200%,抗拉强度提高128%,撞击感度降低45.5%,摩擦感度降低46%,爆速增加32m/s,表明综合性能得到明显提高。     

关于水泥颗粒分布及其作用的部分研究成果介绍(续)

4关于细粉堆积密度及其作用的实用研究细粉颗粒分布主要影响堆积密度,在文献[1]和[2]中介绍了对堆积密度的饱和点用水量检测法     

水泥颗粒分布对水泥颗粒堆积状态的影响

用不同组分、不同颗粒组成的水泥标准稠度用水量近似计算水泥颗粒的堆积孔隙率,分析研究了水泥颗粒组成对水泥颗粒堆积状态的影响规律和贡献。分析结果表明,水泥颗粒堆积孔隙率与水泥的颗粒组成具有良好的相关性,呈线性关系;在通常水泥的颗粒分布参数中,水泥颗粒的堆积状态与80 μm筛余、45 μm筛余最为相关,均匀性系数次之,而与3 μm筛余的相关性最差;在水泥颗粒分布参数中,均匀性系数对水泥颗粒堆积程度的影响最大,80 μm筛余次之。即水泥颗粒的堆积程度主要受颗粒分布宽窄、水泥中的粗颗粒粒径及含量的控制。在水泥整体粗细程度相近或相同的情况下,水泥颗粒分布越宽、水泥中的粗颗粒越大以及含量越高,水泥颗粒堆积的越紧密。     

提高粉体堆积密度的理论与实验研究

以Andreason理论和可压缩堆积模型为基础,对水煤浆颗粒进行了调质计算和堆积效率计算,通过实验验证了计算结果的准确性,探讨了粒度范围和添加量等因素对堆积效率的影响.结果表明,通过调质可以实现煤粉粒度分布的优化,使其尽可能靠近紧密堆积理论所规定的粒度分布特征;用可压缩堆积模型可以很好地预测粉体颗粒的堆积密度,经过调质后原料的堆积效率提高了6.0％;紧密堆积条件下,增大水煤浆颗粒粒度范围有利于提高其堆积效率;随着调质料的增加,系统堆积效率增大,且逼近紧密堆积条件下的堆积效率;只添加细粉时,堆积效率与原料的粒度组成相关.     

城市污水厂污泥制备陶粒滤料及其特性

以城市污水处理厂脱水污泥作为主要原料,添加粉煤灰和粘土烧制陶粒滤料,考察了烧制过程中各主要因素(干燥时间、预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间)对产品性能(比表面积、堆积密度和颗粒密度)的影响,最终结合正交实验确定了污泥作为主要原料烧制陶粒的最佳工艺条件. 结果表明,污泥与辅料的最佳质量配比为：污泥:粉煤灰:粘土=2:3:1,烧制陶粒的最佳工艺条件为：干燥时间1 h,预热温度300℃,预热时间20 min,焙烧温度1100℃,焙烧时间8 min,此时制得的陶粒比表面积为4.222 m2/g,堆积密度为635 kg/m3,颗粒密度为1146 kg/m3,孔隙率为22.4%,盐酸可溶率为0.18%,破碎率为0.4%.     

陶瓷墙地砖干法造粒机主轴偏心率对造粒效果的研究

针对陶瓷墙地砖干法造粒制粉存在的颗粒级配分布不均匀的现象,搭建试验平台研究主轴偏心率对造粒过程中颗粒级配的影响,同时基于欧拉-欧拉模型模拟造粒过程颗粒的分散性及验证实验结果的可靠性,优化主轴偏心率。实验结果表明:当偏心率为0.15、0.25、0.35时,颗粒的有效质量百分比依次为79.5%、85.5%、79.4%,且当偏心率为0.25时,颗粒级配均匀性最佳。同时数值模拟结果表明:当偏心率为0.15、0.25、0.35时,颗粒在造粒室形成的堆积度依次分别为7%、3%、11%,说明实验结果与数值模拟基本相吻合,验证了实验的可靠性,表明主轴偏心率为0.25时造粒效果颗粒的级配均匀性最佳。     

水泥熟料与辅助性胶凝材料优化匹配的基础研究进展(Ⅰ)——物理效应

本文分析了复合水泥性能较差的本质原因,并指出优化水泥浆的初始堆积状态和水化进程是改善复合水泥性能的根本途径。在分析经典颗粒堆积模型和水泥颗粒级配模型优缺点的基础上,提出了复合水泥的颗粒级配模型,显著提高了新拌水泥浆体的初始堆积密度(最大固含量提高10%),以改善复合水泥的性能。     

陶瓷干法制粉机搅拌轴偏心距对颗粒分散性的影响

针对陶瓷干法制粉机制粉过程中颗粒的分散性问题,基于双流体模型模拟分析制粉过程颗粒的分散性及实验验证模型的可靠性.鉴于陶瓷干法制粉机建立物理模型并通过CFD软件模拟制粉过程,模拟研究搅拌轴偏心距在制粉过程中对颗粒分散性的影响.模拟结果表明:当偏心距为20 mm、30 mm、40 mm时,颗粒的体积占造粒室体积依次为53％、54％、52.5％,分布在颗粒堆积密度为0.4 kg/m3以上范围内的颗粒体积占造粒室体积分别为10％、3％、6％,说明搅拌轴偏心距对整体颗粒的体积分布大小影响较小,但对堆积密度大的颗粒体积分布影响较大,且在搅拌轴偏心距为30 mm时颗粒的分散性最佳.同时模拟结果与实验数据趋势相吻合,验证了模型的可靠性,表明搅拌轴偏心距为30mm时制粉过程中颗粒的分散性最佳.     

喹啉不溶物滤饼的渗透系数研究

为了预测低压浸渍过程中煤沥青通过喹啉不溶物(QI)滤饼的渗透性能,采用改进的球体一维堆积模型计算具有较宽粒径分布的QI颗粒形成的滤饼的孔隙率,结合Endo等提出的渗透系数方程,理论上计算了2种沥青的渗透系数。结果表明,理论计算值与结合渗透实验和达西定律得到的数据相近。同时利用该计算方法探讨了QI颗粒粒径分布对滤饼渗透系数的影响,研究表明,最小级粒径颗粒在滤饼层中的填充方式是影响渗透性的重要因素,减小其质量分数和增大其尺寸都能够提高滤饼的渗透系数。     

基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计

基于可压缩堆积模型,以全孔隙率为设计指标,提出了一种考虑成型过程和集料级配影响的透水混凝土配合比设计方法.该方法首先根据可压缩堆积模型挑选出干堆积密实度较高的级配集料,引入反映成型过程影响的比例因子λ建立了集料在透水混凝土中的堆积密实度与其干堆积密实度之间的关系,进而确定出单位体积透水混凝土的集料用量;然后根据集料用量和水灰比,计算得到透水混凝土的水泥浆体体积和水泥用量.对依据该方法设计的透水混凝土性能验证试验表明,实测全孔隙率与设计全孔隙率非常吻合,达到预设目标;透水混凝土强度随小粒径集料体积分数的变化趋势与集料干堆积密实度的相近,但是并非干堆积密实越高则强度越高,强度还受到集料粒径的影响.     

不同颗粒群匹配时粉煤灰-水泥复合体系的强度预测模型

用一系列不同细度的粉煤灰与纯硅酸盐水泥按4：6比例组成各个复合胶凝体系试样．以各试样的早期水化结合水指标作为化学活性匹配参数、各试样实测堆积密度与计算堆积密度之比作为颗粒群堆积密实程度参数，将各试样28d胶砂活性分别与化学活性匹配参数、颗粒群匹配密实程度参数进行灰色关联分析。结果表明：（1）复合体系颗粒群的化学活性匹配以及颗粒群堆积密实程度与28d胶砂活性的关联度较为相近，对强度影响的权值也较为相近；（2）由权值可以获得归一化的复合体系28d活性预测值Hi，并以Hi为立面指标，水泥与粉煤灰颗粒群的匹配为平面指标，运用Origin软件能进行复合体系活性与颗粒群匹配分布趋势的预测分析.     

单一尺寸圆柱颗粒填充床的阻力特性

通过直径为3、4 mm不同长度的圆柱颗粒填充床的阻力特性实验,研究了颗粒密度对填充床孔隙率的影响,结合文献孔隙率数据修正了孔隙率模型使其在高球形度时预测更准,分析了等效直径的计算方法对Ergun常数的影响,得到圆柱颗粒填充床的阻力特性并与Nemec和Wu的阻力预测模型进行对比,提出新的拟合方法对Ergun常数进行拟合。结果表明:颗粒密度在1156～7947 kg/m~3范围内对填充床的孔隙率没有影响;结合文献数据得到圆柱颗粒填充床的孔隙率修正模型;文献中预测不同L/D的圆柱颗粒堆积床的阻力时结果相差较大,Nemec模型要比Wu模型预测准确度高,但也不适用所有L/D下的阻力预测;结合圆柱颗粒填充床孔隙率提出新的拟合方法,拟合Ergun常数时,采用dep作为等效直径的拟合优度最高;提出新的Ergun常数表达式,适用于圆柱直径3～4 mm,L/D=1～10的圆柱颗粒,相比于Nemec模型其R~2更高,适用范围更明确,因此实用性更强。