升温速率对金属熔化和过热的影响

采用分子动力学方法和QSC(Quantum Sutton-Chen)力场研究了升温速率对金属银和金属铅的熔化和过热行为的影响。研究结果表明，升温速率对金属银和铅的熔化和过热行为有很大影响，随着升温速率的升高，金属的熔点有所升高。高的升温速率会导致金属体系内部无序化程度增加，降低了熔化相变的能垒。升温速率导致的银和铅完美晶体的过热极限分别为1450K和800K。     

紫胶树脂的热分解过程及动力学研究

紫胶树脂的无氧热分解动力学参数对其加工应用及拓展新的应用领域具有重要的指导作用。通过紫胶树脂在升温速率为5、10、20、40 K/min时,升温终止温度为883 K的热重试验,得出紫胶树脂无氧热分解反应为一步反应,且其热分解反应的起始、终止、最大分解速率温度均随着升温速率的升高而升高;应用Kissinger法和Starink法估算的紫胶树脂无氧热分解反应活化能分别为249.49 k J/mol和260.46 k J/mol,通过FWO法和FRL法的进一步计算,确定其值为(254.52±31)k J·mol-1;通过Malek法确定了紫胶树脂的无氧热分解机理满足J-M-A方程,其机理为随机成核、随后生长,并计算了紫胶树脂无氧热分解反应的n及lg A值的范围,分别在0.069 6~0.075 6和13.38~14.53之间;通过升温速率为5、10、20、40 K/min时,升温终止温度为843 K的差示扫描量热试验,测得紫胶树脂在该升温速率下的粘流转变起始、终止及峰值温度的平均值分别为328.0 K、341.4 K、356.5 K,其4种升温速率下的粘流转变焓变和熵变平均值分别为58.41 J/g和0.17 J/g·K。     

升温速率对烤燃弹温度影响的数值模拟

建立炸药的烤燃模型,利用有限元程序LS-DYNA3D的非线性求解器对单质药柱在烤燃过程中的热传导情况进行了数值模拟.利用已建立的模型对3.3K·h-1,0.05K·s-1,0.1K·s-1,0.3K·s-1,0.5K·s-1,1.0K·s-1和1.2K·s-1等7种不同升温速率下药柱烤燃过程进行模拟计算.结果表明:在炸药烤燃过程中,升温速率对炸药内部温度分布和发生剧烈反应的位置有很大影响.随着升温速率的增加炸药内部温度分布的梯度加大,自分解反应放热对温度梯度的影响先增大后减小.     

升温速率对褐煤热碎性的影响

在公斤级回转窑中利用在线测温装置研究了快/慢速升温速率对褐煤热碎特性的影响.结果表明:随着预设温度从300℃升高到600℃,快速升温呈两阶段,一、二阶段平均升温速率分别为22.75～156.00℃/min和3.70～8.66℃/min,总碎裂率由78.23%升至95.74%,粉化率由9.28%升至25.76%;而慢速升温的平均升温速率为1.00～1.59℃/min,呈一阶段升温,总碎裂率由70.40%升至95.68%,粉化率由6.97%升至15.63%.2种升温方式下褐煤碎裂程度逐步接近,但快速升温促使褐煤粉化程度加剧.结合对快速和慢速升温过程褐煤孔隙结构及表观形貌的分析,明确了升温速率对影响褐煤热碎的内在诱因如水汽行为、挥发分析出和孔结构破坏等具有激化作用,基于此建立了热提质过程回转窑快速升温褐煤热碎描述模型.     

升温速率对褐煤热碎性的影响

在公斤级回转窑中利用在线测温装置研究了快/慢速升温速率对褐煤热碎特性的影响.结果表明:随着预设温度从300℃升高到600℃,快速升温呈两阶段,一、二阶段平均升温速率分别为22.75~156.00℃/min和3.70~8.66℃/min,总碎裂率由78.23%升至95.74%,粉化率由9.28%升至25.76%;而慢速升温的平均升温速率为1.00~1.59℃/min,呈一阶段升温,总碎裂率由70.40%升至95.68%,粉化率由6.97%升至15.63%.2种升温方式下褐煤碎裂程度逐步接近,但快速升温促使褐煤粉化程度加剧.结合对快速和慢速升温过程褐煤孔隙结构及表观形貌的分析,明确了升温速率对影响褐煤热碎的内在诱因如水汽行为、挥发分析出和孔结构破坏等具有激化作用,基于此建立了热提质过程回转窑快速升温褐煤热碎描述模型.     

玉米热风和过热蒸汽干燥特性及其品质对比研究

分别对玉米进行热风和过热蒸汽干燥,研究其在不同干燥温度条件下的干燥特性和品质变化规律。结果表明:干燥温度越高,玉米干燥速率越大;过热蒸汽干燥初期存在蒸汽冷凝现象,干燥速率为负值,随着干燥的继续,干燥速率升高;相同干燥温度条件下最大干燥速率高于热风干燥,但整体干燥效率略低于热风干燥。干燥温度为150℃时,热风干燥和过热蒸汽干燥玉米裂纹率最低,相比较于热风干燥,过热蒸汽干燥具有较低的裂纹率;随着干燥温度的升高,玉米粉的亮度降低,泛红度增加,玉米淀粉得率降低,糊化程度增高。相同干燥温度条件下,过热蒸汽干燥对玉米粉色泽和淀粉糊化的影响程度高于热风干燥。     

操作压力对过热蒸汽流化床干燥的影响

针对操作压力对过热蒸汽流化床干燥过程中蒸汽-颗粒物料两相流动特性、传热传质特性的影响具有非线性特征问题,基于油菜籽过热蒸汽流化床干燥过程的轴对称二维非稳态数学模型,仿真研究了操作压力对颗粒物料干燥动力学的影响规律,对负压、常压附近和高压环境下操作压力与最大干燥速率之间的关系进行了定量分析,并得到了进口过热蒸汽温度和流速设定条件下颗粒物料过热蒸汽流化床干燥的最佳操作压力参数值。数值模拟结果表明:进口过热蒸汽温度358K、流速2.5m/s、颗粒物料直径1.0mm时,过热蒸汽流化床干燥最佳操作压力为0.02MPa;进口过热蒸汽温度403K、流速2.5m/s、颗粒物料直径1.0mm时,最佳干燥操作压力为0.10MPa;进口过热蒸汽温度443K、流速2.0m/s、颗粒物料直径2.0mm时,最佳干燥操作压力为0.2 MPa。     

铅铋回路自然循环瞬态特性与腐蚀沉积研究

为了解决液态铅铋回路在自然循环状态下腐蚀沉积对堆内结构材料的影响问题，本文开展了铅铋回路自然循环瞬态热工水力行为分析与溶解腐蚀沉积研究。通过对铅铋实验回路进行数学建模，开发了适用于瞬态自然循环的热工水力程序和腐蚀沉积程序。进行了瞬态启动、功率阶跃等典型工况下的瞬态热工水力行为分析，以及在无氧、氧控状态下的回路腐蚀沉积分布研究。结果表明：在瞬态启动过程中，铅铋回路温度波动较大，功率阶跃与入口温度增加均会导致自然循环流量的增加；铅铋回路自然循环运行且无氧控时腐蚀非常严重，在引入氧控后(c₀=1×10^-8),最大腐蚀速率仅为无氧控时的1/1 000,并且加热功率的提高会导致回路的腐蚀沉积速率增加，无氧和氧控状态下结果一致。本文为铅铋回路安全稳定运行提供参考。     

操作参数对生物质热解液化及焦炭特征的影响

以稻壳为研究对象,在固定床中热解制取液体生物油.实验研究了热解温度、氮气流速和升温速率对热解3种产物分布的影响.在25℃/min的升温速率达到热解终温550℃,氮气流速为150 mL/min工况下液体产率达到最大值49.91%.随着升温速率的增加液体产率升高,焦炭的产率降低.利用热重分析考察了原料的热分解特性.通过X射...     

Al凝固特性随冷却速率变化规律的分子动力学模拟

对Al熔体在不同冷却速率下的凝固行为及其组织进行了分子动力学模拟.研究结果发现金属的凝固特性受冷却速率影响.当冷却速率小于1.0×1012.5 K·s-1时,金属Al凝固时的形核过冷度随着冷速的不断增加而增大,凝固后形成由面心立方结构和密排六方结构镶嵌而成的晶体组织;当冷却速率大于1.0×1015.0 K·s-1时,Al凝固后形成非晶态组织;冷却速率介于二者之间时,Al凝固后形成晶态和非晶态的混合组织.随着冷速的增大,最大晶态团簇中FCC结构原子的数目逐渐减少,HCP结构团原子的数目先增加后减小.     

Superheating and melting behaviors of Ag clusters with Ni coating studied by molecular dynamics and experiments

Using molecular dynamics with embedded-atom-type interatomic potentials, we simulated the melting behavior of a spherical Ag3055 cluster coated with Ni. The semi-coherent Ag/Ni interface formed at low temperatures acts as an effective barrier against the surface melting and leads to a substantial superheating of the Ag cluster. The melting point was found to be about 100 K above the equilibrium melting point of the bulk Ag crystal (1230 K?15 K) and about 290 K above that (1040 K) of the free Ag3055 cluster. A superheating of 70 K was observed in the high-temperature differential scanning calorimetry measurement for Ag particles with a mean size of 30 nm embedded in Ni matrix prepared by means of melt-spinning. Melting is initiated locally at the defective interfacial area and then propagates inwards, suggesting a heterogeneously nucleated melting event at the Ag/Ni interface.     

位错的统计力学以及位错引起晶体的熔化理论

在位错对详细讨论的基础上建立一个晶体熔化的理论模型。该理论预测一级相变并得出晶体熔化温度的上限。引起面心立方结构和体心立方结构熔化的位错类型是不同的,前者是偏位错引起,后者是全位错引起。计算出22种立方晶体的熔化温度接近实验得出的熔化温度。提出了偏位错熔化温度低,这应当是面心立方比体心立方熔化温度低的原因之一。     

铅对Sn3.5Ag0.5Cu合金钎料性能的影响

利用显微硬度计、差热分析仪等仪器设备,研究了铅对Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金性能的影响。实验结 果表明,铅对Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金性能有较大的影响,添加铅后,Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金熔化温度下降了8%; 钎料合金的润湿性得到改善;当w (Pb)达到0.5%时,Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金显微硬度显微硬度值最大,达到21.5 HV之后快速下降。     

高压下晶体过热熔化的分析及模拟

针对冲击波加载实验中晶体的过热熔化现象,分析了静高压和冲击压缩后的样品的实验数据,给出了晶体发生过热熔化的充分条件.并采用分子动力学模拟的方法,验证了所得结论的正确性.     

无铅焊锡材料的动态力学性能

利用分离式霍普金森拉压杆技术分别对63Sn37Pb、96.5Sn3.5Ag以及96.5Sn3.0Ag0.5Cu在600、1200以及2200 s-1应变率下的拉伸和压缩动态力学性能进行了测量,得到了不同应变率下的应力应变曲线.结果表明:3种材料均具有明显的应变率效应,其中,96.5Sn3.5Ag对应变率较为敏感;在相同应变率下96.5Sn3.0Ag0.5Cu呈现出最大的屈服应力和抗拉强度.给出了2种无铅焊料抗拉强度、失效点应变与应变率之间的拟合关系.     

甘肃北山地区460金矿床植物地球化学异常形成的地学机制

为探讨旱区荒漠植物地球化学异常形成的地学机制,选择甘肃北山地区460金矿床作为研究对象,进行了从基岩(矿)→覆盖层→植物的系统采样和多项目试验研究。结果表明:旱区荒漠覆盖条件下,金矿床地下水和土壤水携带的各种可溶性成分和成矿-伴生元素在外界潜在蒸发力。含水量及其变化梯度和植物吸收蒸腾等驱动力的作用下垂直向上运移;在垂向上,K、Na、Cl、Ca等元素淀积在上部,Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Mo等成矿-伴生元素淀积在下部;在横向上,矿体及其上部覆盖层形成的相对氧化酸性环境形成了Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Mo等元素相对高含量区,两侧基岩及其上部覆盖层形成的相对还原碱性环境形成了K、Na、Cl、Ca、Mg、Mn等元素相对高含量区;生长在矿体上部的植物吸收了较多的Au、Ag、Cu、As、Mo等元素,形成了植物地球化学异常;由于不同根深的植物吸取水分及元素的深度和基质类型不同,所以它们吸收的元素组合及含量也不相同;旱区荒漠覆盖条件下,植物地球化学异常的形成主要与地下水和土壤水将下部成矿-伴生元素搬运到上部植物根系所能达到的部位有关;不同根深的植物产生的地球化学异常元素组合?强度等特征具有一定的差异。     

生物质秸秆在水中热化学液化研究

在100ml半连续固定床萃取反应器中，利用等温实验技术，对大连地区的玉米、大豆和高粱3种生物质秸秆在水中的液化反应进行研究，实验采用4因素3水平的正交设计考察了压力、溶剂流量，升温速率及原料等因素对生物质千秆在水中的液化反应行为。实验结果表明，在整个液化过程中始终存在着裂与缩聚反应的竞争，在前期以裂解为主，后期以缩合为主，而发生这一转折的时间在很大程度上受到反应条件的综合影响，在实验条件下，以总收率为考察目标时最佳工艺是采用玉米秸秆为液化原料，升温速率4k/min，压力在20MPa，溶剂流量为1ml/min，此时秸秆的干基总收率为87．0％，液体收率为58．6％，研究发现水在临界点附近表现了较好的反应特性，是具有开发和应用潜力的生物质液化介质。     

热处理对共混物中尼龙6熔融行为的影响

　Aim　To investigate the multiple melting behavior of polyamide-6(PA-6) in polyamide-6/linear low density polyethylene blends crystallized from the crystal-amorphous state. Methods The effects of annealing temperature, annealing time, heating rate, and the step-wise annealing were measured by DSC. Results and Conclusion There exists a critical heating rate affecting the middle temperature melting peak. When annealed at the temperature close to the melting peak, the main melting peak of PA-6 shifted to a higher temperature. Within a short time, annealing time has much effect on neat PA-6 but little effect on PA-6 in the blends. Addition of PE results in a decreasing in the height of melting peak. These phenomenon show that the melting behavior of PA-6 was affected by PE, compatibilizer, as well as thermal treatment.     

Effect of Thermal Treatment on the PA 6 in the Blends

目的研究热处理条件对尼龙６及其在线性低密度聚乙烯共混物中的结晶非晶态样品的结晶熔融行为．方法采用ＤＳＣ技术探讨退火温度、退火时间、ＤＳＣ扫描速率以及连续多步退火等因素与尼龙６组分的熔融行为的相互关系．结果与结论存在一个临界ＤＳＣ扫描速率,对尼龙６的中间熔融峰有较大的影响．在尼龙６的熔点温度附近退火后,尼龙６的主熔融峰向高温方向移动．短时间退火处理对纯尼龙６的熔融行为比对共混物中尼龙６的影响大,与聚乙烯共混使得尼龙６的熔融峰的峰高明显降低。尼龙６的熔融行为与聚乙烯、相容剂和热处理条件都有关