低阶煤物理性质与化学组成对其润湿性影响

以神华新疆、神东两大矿区中8个矿的煤层煤样作为研究对象,应用Washburn法测试低阶煤煤粉毛细常数、接触角,考察了低阶煤物理性质及化学组成对其润湿性能的影响。实验表明:煤粉粒度分布、孔隙率等是影响低阶煤润湿性的结构因素。颗粒体积平均粒径(D_([4,3]))越小、90%颗粒粒径(D_(90))越小,毛细常数越大;随孔隙率增大,吸液速率增加,毛细常数越大,间接提高润湿特性。在低阶煤化学组成中,内水含量越高,接触角越小,低阶煤对水润湿性越好(线性相关系数R~2=0.81)。此外,元素分析结果与接触角关联发现,随C_(daf)、H_(daf)降低或者O_(daf)增加,煤粉与水接触角变小,表明了润湿性随含氧官能团(如羧基)含量的增加而变好,亲水性随煤化程度降低变强。     

PEMFC阴极扩散层结构特性对水淹影响的数值分析

建立质子交换膜燃料电池一维两相传递模型,通过达西定律和菲克定律的联立求解得到扩散层中的液体饱和度和氧气浓度分布。考察扩散层特性参数孔隙率、厚度、接触角、渗透率对阴极水淹的影响,结果表明扩散层表面憎水将有助于液态水移出,但当达到憎水条件后,增大接触角对液态水传输和氧气传质的影响逐渐变小。憎水条件下孔隙率和厚度对液态水传输的影响不是很明显,但孔隙率增大和扩散层厚度减小均有利于氧气传质,实际应用中孔隙率增大的同时,厚度也要适当增大,极限电流密度相差不大。模型计算结果与文献中不同PTFE含量条件下实验的Tafel斜率和极限电流密度比较,吻合较好。     

油酸甲酯乙氧基化物磺酸盐的合成与性能研究

以油酸甲酯乙氧基化物(OMEE)为原料,通过与亚硫酸氢钠一步法加成磺化得到油酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(OMEES),并通过皂化值、碘值、阴离子含量的测定以及红外光谱确定合成的产物结构。对OMEES和OMEE进行平衡表面张力、动态表面张力、动态接触角以及主要应用性能的测试。结果表明:对于OMEES,γ_(cmc)=36.3 mN/m,吸附速率较慢,吸附量较少,并且随着表面活性剂浓度的增大铺展润湿性能逐渐增强。磺酸基的引入增加了原料的亲水性,使其起泡能力有所增强。     

矾土基β-SiAlON-刚玉料致密度的研究

以矾土粉、Al粉、Si粉、刚玉颗粒为主要原料,固定β-SiAlON的设计z值=2,SiAlON和刚玉颗粒的设计含量(质量分数)各50%,经混练、成型、干燥后,于1 500℃氮化烧结5 h制成β-SiAlON-刚玉试样,研究了生坯的成型压力、助烧剂Y2O3的加入量以及刚玉颗粒的粒度级配对试样显气孔率和体积密度的影响。结果表明,优化刚玉颗粒的粒度级配,增大成型压力,增加Y2O3的加入量,均可降低合成料的显气孔率,提高其体积密度。用逐次回归分析方法建立了合成料的显气孔率、体积密度与成型压力、Y2O3加入量之间的非线性函数模型,两模型均具有高的可信度,可用于预测矾土基β-SiAlON-刚玉料的显气孔率和体积密度。     

基于活塞挤出式3D打印制备PLA/PCL生物支架的研究

以聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)为原料,乙酰柠檬酸三丁酯为相容剂,采用熔融共混法制备了PCL含量不同的PLA/PCL复合材料,结合新型活塞挤出式三维打印技术打印多孔生物支架,并进行材料的孔隙率计算、接触角测量、表面形貌观察、力学性能测试。结果表明:随着PCL用量的增加,复合材料疏水倾向增大;支架成型难度增加,孔隙率变小,纤维表面变得光滑,压缩强度下降,冲击韧性更好。     

几种典型铁矿粉的流化特性

利用内径150 mm的D型有机玻璃流化床模型,对澳矿、巴西矿、北方矿和钒钛矿典型铁矿粉的流化特性进行了实验研究,获得了其流化特性曲线、初始流化速度和最大床层压降,并将初始流化速度的实测值和理论计算值进行了比较分析. 结果表明,矿粉粒度是影响其流化特性的最主要因素,粒径越大,床层所需要的初始流化速度越大,实测值和理论估算值基本相符;粒度小于0.125 mm钒钛矿流动性较差,在流化过程中易出现沟流现象;粒度范围较宽的矿粉,完全流态化时,细矿粉随气流夹带逸出明显;在粒度相同的情况下,几种不同的铁矿粉的开始流化速度接近,而床层压降有较大差异,巴西矿的床层压降明显大于其他三种铁矿粉. 最大床层压降的最小值均出现在粒度为0.25~0.425 mm,为铁矿粉流态化还原过程中较适宜的粒度范围.     

基于定向冷冻超双疏NFC气凝胶的构筑

以纳米纤维素(NFC)为原料,分别以纯水和水与二甲基亚砜混合溶剂(H₂O-DMSO)为分散介质通过定向冷冻的方式使NFC悬浮液凝固,经冷冻干燥和化学气相沉积后得到具有超双疏性能NFC气凝胶。接触角测试分析表明：在一定浓度范围内,NFC气凝胶接触角随着NFC浓度的增加而增加;而以H2O-DMSO为溶剂制备的NFC气凝胶(FNDA-Ds)较同NFC浓度下纯水溶剂制备的样品接触角明显增大,且当NFC浓度为2%(wt)时,包括水、乙二醇、甘油、蓖麻油和十六烷在内的各液体接触角均达150°以上,表明冷冻干燥过程中DMSO的存在优化了气凝胶表面的纳/微多级粗糙结构,显著提升了其疏液性能。     

凝胶注模成型制备SiAlON-SiC材料料浆的流变特性

以Al粉、Si粉、SiO2 微粉和粗细两种粒度的SiC为原料 ,利用凝胶注模成型技术制备了SiAlON与SiC的质量比为 1∶3的SiAlON -SiC材料 ,研究了其料浆的 pH值、固相体积分数以及分散剂加入量、环境温度等因素对料浆流变特性的影响。结果表明 :当原料料浆的球磨时间在 80min左右 ,pH值为 8.5 ,固相体积分数为 54 % ,分散剂加入量为 0 .6 % (质量分数)时 ,该料浆的流变特性最佳     

水对离子液体溶解再生蚕蛹蛋白的影响

以蚕蛹粉为原料,考察了含水量对离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯([Amim]Cl)溶解再生蚕蛹蛋白的影响,并对再生蚕蛹蛋白的结构和热稳定性进行了分析.结果表明,水会破坏[Amim]Cl的氢键结构,降低对蚕蛹粉的溶解再生效率;不含水的[Amim]Cl溶解再生蚕蛹蛋白的效果最好,在溶解温度90℃、时间24 h、乙醇为再生剂的条件下,蚕蛹粉溶解率为86.5%,蚕蛹蛋白再生率达59.6%,再生物为蛋白质,并具有α螺旋、β折叠二级结构,且β折叠结构比例大于α螺旋结构;离子液体含水量对再生蛋白的结构没有明显影响,再生蛋白的热稳定性比蚕蛹粉稍有提高.     

无底柱分段崩落法结构参数优化研究

为提高矿石的回收率,使矿山的经济效益最大化,对无底柱分段崩落法的结构参数进行优化研究。以某铁矿为工程研究背景,以单体放矿椭球体理论为基础,以纯矿石回收量和回收率最大化为原则,结合矿山工业偏心率确定影响放矿效果的3个因素即分段高度、进路间距、崩矿步距,估算该矿分段高度为30m时的进路间距、崩矿步距。通过单体放矿实验对椭球体理论进行验证,为了得到更加稳定的实验数据,采用5个分段放矿模型,分析实验数据,通过MATLAB拟合得出放出体表面方程中的参数,然后利用这些参数求出放出体沿进路方向以及垂直进路方向上的偏心率,使用幂函数方程拟合椭球体高度与偏心率的方程,根据实验所得数据计算某铁矿采场最优结构参数,并与理论参数进行对比,最终确定合理的采场结构参数。     

基于液体门控技术的超滑铜网油-油分离研究

先采用阳极氧化法在铜网表面原位生长Cu(OH)₂纳米针来构建粗糙结构,再采用氟硅烷改性得到超疏水铜网,随后在超疏水铜网表面灌注乙二醇,形成液体门控型超滑铜网表面。利用接触角测量仪、扫描电子显微镜及X射线衍射仪分析了超疏水铜网的油接触角、水接触角、表面形貌和组成成分,并测试了灌注乙二醇的超滑铜网表面的油接触角。结果表明,超疏水铜网对水的接触角为150°,对二硫化碳的接触角为0°,对二硫化碳、石油醚和正己烷的初次油水分离效率都在90%以上,循环使用50次之后的油水分离效率仍在85%以上。灌注乙二醇的超滑铜网对上述3种有机液体的接触角均大于140°,对它们分别与乙二醇构成的油-油体系的分离效率均超过95%。     

纯PcBN陶瓷材料烧结工艺对内部孔隙的影响

纯PcBN是新型金属切削刀具材料。通过煮沸称重法得到了高温高压烧结的纯PcBN陶瓷的显孔隙率,使用imageJ2x软件计算纯PcBN陶瓷的分型维数。结果表明,在1700℃、5.8 GPa下,使用15～25μm粒度的cBN粉末烧结得到的纯PcBN孔隙最少;温度降低、压力降低以及降低原料粒度均会导致纯PcBN孔隙增加。在未发生cBN相变的情况下,材料孔隙率的直接因素为原料粒度、塑性变形量和微粉破裂量。     

一种白色导电粉的制备研究

利用TiO2、硅酸钠为原料，在TiO2表面包硅，再以四氯化锡、三氯化锑为原料，用非均相共沉淀法制备梯掺杂二氧化锡的白色导电粉。并用透射电镜（TEM），激光粒度仪（LPA），白度仪等测试手段分析了主要工艺参数pH值、反应时间、团聚、煅烧条件对最终粉体导电性与白度的影响规律。     

空气重介质流化床混级硼铁矿粉流化特性研究

选取0.15~0.125 mm与0.125~0.074 mm、0.3~0.15 mm与0.15~0.074 mm的混级硼铁矿粉,分别以不同重量配比组成拓宽粒级加重质,进行了流化特性的详细考察研究;根据试验结果,建立了硼铁矿粉作为加重质流化床起始流化速度与平均粒度之间的回归模型和上下床层的密度差模型。     

生料辊压机粉磨系统设计使用几点注意事项

生料辊压机粉磨系统应用广泛,柱钉辊套式辊面使用寿命较长,粉磨效果良好。通过控制原料破碎机出料粒度,配置大块金属外排装置,提高V型选粉机入料分散效果,控制动态选粉机粗粉200μm和80μm筛筛余比值,可延长辊压机辊面使用寿命,提高V型选粉机和动态选粉机选粉效率,优化生料粉磨系统运行指标。     

精铁矿粉催化氧化法生产α-Fe_2O_3反应过程研究

介绍以陕西、河北、湖北等几种国内高纯铁矿及伴生铁矿粉为原料 ,通过催化氧化法生产电子工业用的高品位α Fe2 O3工艺过程研究 ,从理论和试验两方面讨论各种工艺参数对反应过程的影响 ,得出反应过程优化的工艺条件 :铁矿粉粒度 3 0 0— 3 2 5目 ,反应温度 82 0— 940℃ ,反应时间 4— 5h ,催化剂用量 0 .5 %— 1.0 %。产品的纯度大于 98.0 % ,收率大于 98.5 %。产品磁学性能可达到软磁铁氧体电子器件的要求     

基于GA-PSO算法的烧结料场原料库存量优化

原料采购库存成本的约束是钢铁企业流动资金的制约瓶颈,针对钢铁企业烧结料场铁矿粉原料采购与消耗特点,以企业原料库存费用最小为目标建立了烧结料场铁矿粉原料库存量优化模型,提出一种基于遗传-粒子群算法的烧结料场铁矿粉库存量优化方法。同时,应用某钢铁企业360 m²烧结生产线的综合原料场实际生产数据进行仿真验证,结果表明,该模型可以反映该钢铁企业综合料场铁矿粉库存量的实际情况,采用的优化方法可以得到模型的最优解,为钢铁企业采购计划的制定提供决策支持。     

粒状发射药接触角测定条件的优化

为获得较为准确的粒状发射药的表面性能参数,采用接触角测量仪测量了粒状发射药在不同实验操作条件下的接触角,讨论了躺滴法测量发射药接触角操作过程中测试面的选取、测试面的处理方式、所用液滴体积、液滴与发射药测试面的接触时间等因素对接触角测定值的影响。依据实测数据确定了较为稳定的实验操作条件:用磨平的粒状发射药侧面作为接触角测试面,对测试面采用细砂纸打磨后再用丙酮擦拭、晾干的处理方式,所用液滴体积不大于1μL,取液滴与测试面的接触时间为8s时的接触角值作为测试结果。     

折流式旋转床液相功耗数学模型

折流式旋转床是新型的超重力旋转床,其转子由安装动折流圈的动盘与安装静折流圈的静盘上下相互嵌套而成。液体在转子中流动,把转子分成数个膜流区。对膜流区建立了液相功耗的理论数学模型,求解模型得到了液相功耗计算值。实验在转子直径600mm、高度80mm的折流式旋转床中进行,物系为水,测得了液相功耗的实验值。比较了模型计算值和实验测量值,两者比较接近,实验值是计算值的0.611～0.820倍。根据液相功耗数学模型,得出液相功耗与液体流量、液体密度呈正比,与转速的平方呈正比。该模型的建立为旋转床液相功耗的研究提供了一定的理论基础。     

茭白叶片超疏水性能机理分析

润湿性是指一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性,在自清洁、减阻、耐腐蚀等方面有大量的应用。本文利用水接触角测量仪研究了茭白叶表面的润湿性能,利用扫描电子显微镜(SEM)以及激光共聚焦显微镜表征了茭白叶片表面结构,借助Cassie理论解释了其润湿机理。研究表明,茭白叶表面具有超疏水性能,接触角可达151.5±3°,其表面覆盖有蜡质表层,微观结构为亚毫米沟槽与微米凸起的复合结构。具有超疏水性能的主要原因是微观结构与蜡质表层的综合作用,理论计算所得水接触角与试验值基本相符。该研究为我们仿生设计、制备疏水防粘表面提供了很好的启示。