电爆炸丝方法产生纳米二氧化钛粉末

为了研究电爆炸丝方法产生纳米金属氧化物粉末的技术特点,设计了金属丝电爆炸和粉末收集的实验装置。利用钛金属丝的电爆炸在实验中成功制备了纳米二氧化钛粉末,分析表明该粉末由金红石和锐钛矿共同组成,其体积平均粒度达到44.1nm。在不同实验条件下进行了产生纳米粉末的实验,根据实验结果分析了粉末粒度随各条件的变化关系,发现粉末粒度受电爆炸腔内气压、金属丝直径以及能源大小的影响:(1)粉末粒度随气压降低而变小;(2)粉末粒度随金属丝直径减小而变小;⑶粉末粒度随电容器初始储能大小非线性变化。     

水中裸铜丝与镀膜铜丝电爆炸积分光谱与冲击波特性实验研究

针对裸铜丝与镀膜铜丝在水介质中电爆炸的过程进行实验研究,并与其在空气中电爆炸的行为进行对比分析。搭建包括微秒量级脉冲电流源、放电负载与腔体在内的实验平台。将脉冲电流作用于金属丝引起电爆炸,测量负载电压、回路电流、冲击波压强以及全过程的积分光谱。实验结果表明,镀膜能够使金属丝沿面/内部击穿时刻产生0.2μs左右的时延,并略微提高金属丝沉积能量;此外,镀膜能够有效降低光辐射强度,但对电爆炸产生的冲击波影响并不明显。该研究对于水中金属丝电爆炸相关机制研究及其工业应用具有一定参考意义。     

纳米负载型选择性催化还原反应催化剂的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了以陶瓷颗粒为骨架的纳米级V2O5-WO3/TiO2(C)催化剂,并用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电子透镜(transmission electron microscopy,TEM)表征了催化剂的晶型和形貌。研究了TiO2凝胶热处理温度和WO3负载量等重要参数对催化剂在以NH3为还原剂的选择性催化还原(selective catalytic reduc- tion,SCR)系统中的反应温度窗口、抗硫性的影响。最后考察了催化剂在不同NH3/NO比、O2含量、空速等因素下的性能指标。结果表明,在260~420℃的温度范围内,以陶瓷为骨架的负载型纳米V2O5-WO3/TiO2催化剂具有较高的SCR催化活性,且性能稳定; TiO2以锐钛形式存在的催化剂表现出高的抗硫性能,而TiO2以锐钛和金红石混晶形式存在时,抗硫性能比较差,但硫的中毒是可逆的,可再生;WO3负载量的增加提高了催化剂的活性。     

V2O5-WO3/TiO2烟气脱硝催化剂的载体选择

在选择性催化还原试验台上对4种不同TiO2为载体制备的催化剂的脱硝性能进行测试,采用BET、X射线衍射、傅里叶转换红外光谱、扫描电镜-能谱分析、X射线荧光分析和热重分析等技术进行微观表征,并与商业催化剂进行对比。以硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2适合作为选择性催化还原催化剂载体,制备的催化剂脱硝效率高,温度窗口宽,选择性好,其中硫酸盐质量分数为8%~10%时最为有利;以氯化法制备纳米TiO2过程中,生成了V3Ti6O17的聚合物导致NO脱除率较低,因此不适合作为催化剂载体。以工业级TiO2为载体制备的催化剂氨氮比为1.0时,在355~420 ℃的温度范围内NO脱除率为80%~85%,但由于成本很低,因此可以用于脱硝要求不高的场合。由钛酸丁酯溶胶法制备TiO2为载体制备的SCR催化剂性能不及硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2制备的催化剂,且操作复杂,技术难度大,不适宜推广。     

面向量产的氩气中铝丝电爆炸及纳米颗粒粒径分布特性

铝纳米颗粒具有广泛的应用前景,金属丝电爆炸是高效批量生产铝纳米颗粒的重要途径。为了进一步提高铝纳米颗粒的制备效率和产量,研究了更高初始质量铝丝(长度7～15 cm、直径0.1～0.4 mm)在电压20～30 kV、气压100～300k Pa下的电爆炸特性及其纳米颗粒粒径分布特性,获得了铝丝长度、丝直径、充电电压、氩气气压对电爆炸过程中的电压电流波形和金属丝沉积能量的影响规律,建立了沉积能量及过热系数与纳米颗粒粒径分布的对应关系。实验结果表明:增加铝丝长度和直径,电爆炸丝中的单位体积沉积能量减小,纳米颗粒的平均粒径增大,且粒径大于100nm的颗粒占比显著提高;当铝丝参数一定时,提高充电电压可以使单位体积沉积能量增大,纳米颗粒的平均粒径减小;氩气气压对沉积能量和纳米颗粒粒径分布特性的影响较小。     

V-Sb-Nb/TiO_2催化剂的制备及其抗中毒性能研究

采用浸渍法制备了负载Sb、Nb的V-Sb-Nb/TiO2催化剂,研究了典型中毒物质对其脱硝活性的影响,并将其催化性能与V2O5/TiO2、V2O5-WO3/TiO2做了比较。结果表明,与V2O5/TiO2相比,V-Sb-Nb/TiO2具有良好的抗金属氧化物及氯化物中毒的能力,同时其抗氯化物中毒的性能优于V2O5-WO3/TiO2。另外,在V-Sb-Nb/TiO2催化剂的基础上添加少量的WO3可以进一步提高催化剂脱硝活性。试验表明,Sb和Nb氧化物替代V2O5-WO3/TiO2催化剂(VWTi催化剂)中的WO3在经济技术上可行。     

纳米磁性Mn3O4粉末的溶剂热法合成及表征

以MnO2为主要原料,应用溶剂热法合成了纳米磁性Mn3O4粉体.研究和讨论了反应温度、填充度、溶剂种类、降温速率对产物性能的影响,得到溶剂热法制备纳米磁性Mn3O4的最佳条件.产物经XRD表征为单一相Mn3O4,经粒度分析仪及透射电镜(TEM)检测,为四方晶型,平均粒径为55nm.     

负载型纳米TiO_2光催化氧化NO_x的实验研究

阐述了负载型纳米TiO2光催化氧化NOx的机理,并设计了光催化氧化实验装置。采用超声波震荡将纳米TiO2均匀地镀在活性炭纤维、γ-Al2O3颗粒和石英砂颗粒上,制备了3种催化剂,从吸附、光解和氧化3个角度比较了3种催化剂的催化效果,然后考察了NO浓度、O2含量和含湿量等3个影响因素对NO转化率的影响。研究结果表明:NO浓度较低时,以活性炭纤维为载体的光催化剂,由于其较高的吸附能力和选择性催化氧化(SCO)特性,取得了较好的NO转化率;NO浓度较高时,以石英砂颗粒为载体的光催化剂,由于其较好的透光性,取得较好的NO转化率。     

负载型TiO2在双脉冲放电水处理中的应用

在双脉冲放电等离子体水处理过程中,会伴有光辐射等物理效应,而光催化剂可以利用这部分的光辐射能量。为此,研究了在气液固三相混合体双极性脉冲放电条件下添加光催化剂的方式,以及其对于有机污染物降解所起到的效果。利用溶胶-凝胶法制备负载型的纳米TiO2光催化剂,选择典型的染料废水靛蓝二磺酸钠作为处理对象,检验其对于染料废水降解的催化处理效果。实验结果表明:当固相的玻璃珠上负载了纳米TiO2光催化剂时,靛蓝溶液的降解效率有了一定程度的提高,并且2次镀膜负载TiO2光催化剂时的催化处理效果优于1次镀膜时的催化处理效果。电压增大,催化处理效果提升的程度减小,气体体积流量升高,催化处理效果会略有提高。在电压为30kV、气体体积流量为1.0m3/h的条件下,放电处理3min就可以使靛蓝溶液完全褪色。     

不同负载尺寸下水中铜丝电爆炸特性的实验研究

水中金属丝电爆炸是获得水下强冲击波的有效方式,在液电成型、非常规天然气开采等领域有重要应用前景。为此基于水中金属丝电爆炸实验平台,在固定初始储能下研究了较大范围内负载直径和长度对水中铜丝电爆炸电学特性和冲击波特性的影响,并研究了不同回路电感和初始储能下匹配模式的负载尺寸,基于实验数据对匹配模式经验公式进行了分析和修正。实验结果表明金属丝直径和长度的改变会显著影响金属丝汽化后的电阻,使电爆炸过程出现不同的放电模式,其中匹配模式能量沉积效率和产生的冲击波近场峰值近乎最高,且一定电路参数对应的负载尺寸唯一;水下丝爆冲击波波前在传播过程中由柱面(近场)向球面(远场)过渡,其峰值压力可近似认为按径向距离的常数幂衰减,不同长度金属丝产生的冲击波随传播距离的衰减快慢不同,基于实验数据给出了衰减指数的经验公式。     

等离子电弧法制备纳米SnO2的试验研究

采用等离子电弧法制备粒径小、纯度高的纳米SnO2粉末.利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的物相、形貌、粒度进行了表征,研究了SnO2纳米粒子在等离子电弧焰流中的形核和长大机理,探讨了温度和过饱和度对纳米粒子形核率及粒径大小的影响.     

纳米添加剂对MnZn功率铁氧体材料功率损耗的影响

研究了添加纳米CaCO3和SiO对MnZn功率铁氧体材料功率损耗的影响，并用俄歇电子能谱仪(AES)和扫描电镜(SEM)对Mnzn功率铁氧体材料的微结构和晶界进行了研究，结果表明加入适量的纳米Sio2有助于降低MnZn的功率损耗。     

原料纳米化对锶铁氧体断裂韧性的影响

采用纳米级的碳酸锶和氧化铁通过固相反应合成了锶铁氧体粉末,再通过二次工艺制备出锶铁氧体.研究了原料纳米化对锶铁氧体断裂韧性的影响,结果表明,采用纳米化原料制备出的锶铁氧体断裂韧性显著提高,烧结温度为1050℃的样品与商业化产品相比,断裂韧性提高54%.依据微观形貌分析,探讨了铁氧体断裂韧性提高的物理机理.     

用平面全息衍射理论计算体全息光栅的衍射效率

将体全息光栅视为许多平面全息光栅的集合,利用平面全息衍射理论导出体全息光栅衍射的耦合波方程,并得到其衍射效率     

电厂烟道烟灰的物相分析

采用X-射线衍射,X-射线微区分析和扫描电镜等物理分析研究方法对火电厂的烟道烟灰的物相与成分进行了分析研究,取得的结果准确可靠.对于治理污染和综合利用有重要的实用价值.     

TOFD检测技术基本原理及其应用探讨

介绍了超声波衍射时差法(time of flight diffraction,TOFD)检测技术的基本原理,为此,基于应用实践,对检测标准、检测试块的选择、检测灵敏度的调节及检测结果的评定等主要问题进行了探讨,为TOFD检测技术的应用推广提供参考.     

采用衍射峰分组法测量钢中残余奥氏体含量

介绍了一种采用X-射线衍射仪精确测量具有织构的钢铁材料中奥氏体含量的方法。本方法的特点是将试样中的衍射峰分成两组,分别采用不同波长的辐射源测量每组中各衍射峰的面积并计算出材料中残余奥氏体含量。该方法可有效减少因织构带来的测量误差。     

用线阵CCD实现相机展平板抽气孔直径精确测量

相机展平板抽气孔的加加工精度直接影响胶片的展平质量,文中基于圆孔夫琅和费衍射测量微孔直径的原理和线阵CCD信号串行输出的特点,给出了展平板抽气孔精确自动测量的硬件和软件实施方案。     

基于爱里圆测定法的微孔径测试方法应用研究

分析了激光衍射理论在微内径测量上的可行性,以该理论为指导设计了可实际测量的激光微内径实验装置。通过实验测量的数据并对其精度分析,证明设计方案及原理是可行的。本文的研究成果可以应用到光纤对接、医用细胞注射器内径测量等技术上。