不锈钢过滤管多孔材料的制备及其性能

以气雾化奥氏体316L不锈钢粉末为原料,采用粉浆浇注法制备不锈钢过滤管多孔材料,分析了烧结工艺对烧结坯过滤性能的影响,对烧结后材料的开孔隙率、孔径及透气度进行了研究.结果表明:在10-3Pa的真空度下烧结不锈钢过滤管,烧结温度为1300℃,保温3 h后随炉冷却至室温,可制备出开孔隙率38.05%、孔径分布在1～65μm范围、平均孔径为5.78μm的不锈钢过滤管多孔材料.     

滤饼微观结构及其测量结果的分析研究

分析滤饼的微观结构以及滤饼孔隙率计算方法的不足,探索用环境扫描电镜对滤饼进行切片扫描和断层扫描,对滤饼微观结构进行分析研究的可能性.分层测定了不同过滤压力和不同压榨压力下,过滤终了时和压榨全过程中的滤饼孔隙率以及不同压榨起始点进行压榨时的滤饼孔隙率,从而深入了解过滤过程以及不同压榨过程和压榨周期中滤饼的内部结构.并与传统的根据加压试验获得的计算数据进行了比较和分析.     

基于多孔弹性介质理论的高浓流浆箱锯齿形流道仿真模拟

基于多孔弹性介质理论,运用有限元分析软件ABAQUS对不同结构型式高浓流浆箱锯齿形流道进行仿真模拟,以得到纸浆的孔隙率。在流道的突扩处和渐缩处,纸浆孔隙率变化较大,纸浆纤维分布不均匀程度增加。纸浆孔隙率、纸浆纤维分布在流道突扩处变化程度大于流道渐缩处。外凸和内凹组合型的流道对纸浆孔隙率和纸浆纤维分布均匀性影响较小。     

变厚度多孔梯度材料圆板的热后屈曲分析

为分析多孔梯度材料圆板在非均匀温度场中的热后屈曲响应,基于经典板理论和物理中面概念建立了梯度多孔材料圆板在热载荷作用下的控制微分方程,其中假设厚度变化沿半径为二次抛物线型且板在其厚度上具有对称和非对称的非均匀孔隙率分布。采用打靶法数值求解了问题的屈曲和后屈曲响应,给出了均匀升温和热传导下的梯度多孔非线性变厚度圆板后屈曲平衡路径。结果显示：变厚度系数、孔隙率系数、孔隙分布方式以及温度场对板的临界载荷和后屈曲平衡路径均有影响;在不同温度场中孔隙率系数越大,屈曲时的临界载荷越小;孔隙率对称分布下的临界载荷大于非对称情况下的。     

集流体用穿孔箔横向等效弹性模量的研究

为揭示穿孔箔横向等效弹性模量与穿孔箔结构参数(孔隙率、孔形状、孔分布)之间的内在联系,根据均匀化理论,采用有限元分析软件ANSYS对穿孔箔的单位胞元进行模拟与分析,结果发现穿孔箔的横向等效弹性模量主要是由孔隙率决定,孔隙率越多,横向等效弹性模量越小;孔形状、孔分布对横向等效弹性模量也有一定的影响,孔隙率越多,影响越明显。减少孔的横向截面积,有利于穿孔箔横向等效模量的增加。最后通过实验对模拟结果进行验证,结果表明有限元法模拟结果存在一定的误差。     

三维互穿网络结构Al/RSiC复合材料的制备及性能

以不同孔隙率(17%,23%,28%,34%)RSiC陶瓷为基体,以ZL102铝合金为第二相,采用真空压力熔渗法制备了Al/RSiC复合材料,研究了RSiC陶瓷孔隙率对该复合材料性能的影响。结果表明:Al/RSiC复合材料具有双连续三维互穿网络结构,陶瓷相和金属相在三维空间连续分布;当RSiC陶瓷孔隙率由34%下降到17%时,复合材料的抗弯强度先略有升高后下降,当陶瓷孔隙率为28%时达到最大,为181MPa;复合材料的热膨胀系数随着陶瓷孔隙率的减小而降低,且低于理论计算值,RSiC陶瓷的三维网络结构对复合材料的热膨胀性能起决定性作用。     

金属橡胶材料吸声性能的实验研究

本文制作了孔隙率范围尽可能大的几种吸声用金属橡胶试件;通过实验方法研究了金属橡胶材料的吸声性能;对比分析了材料孔隙率和背腔空气层对吸声性能的影响;采用自制的实验装置测量了材料的流阻,给出了流阻随材料孔隙率变化的规律。     

非局域热平衡理论下斯特林热机回热器温度场分布数值分析

如何获得较为准确的回热器温度场分布,一直是碟式太阳能斯特林热机研究中的热点问题。本文构建了基于非局域热平衡理论的三维多孔介质动量方程与能量方程,以数值模拟的方法,探讨了回热器长度和分层、入口速度、填充介质孔隙率、气体工质材料及填充丝网目数等因素对于斯特林发动机回热器温度场分布的影响规律。结果表明:金属丝网孔隙率和气体工质流动速度对于金属丝网回热器的换热性能影响较大,适当地延长回热器长度能有效提高回热器的换热性能。     

结构参数和操作参数对压滤机过滤效果的影响

压滤机作为固液相分离的关键核心设备，其结构参数和操作工艺参数对最终的过滤效果有着直接的影响。为提升压滤机过滤效果，在对压滤机基本结构研究的基础上，建立其数值模拟仿真模型并完成网格划分、边界条件设置等；重点对孔隙率、进料压力和浓度对过滤效果的影响展开研究，为后续优化压滤机的应用奠定基础。     

柴油机用壁流式过滤体结构参数优化

壁流式陶瓷过滤体是柴油机微粒过滤技术中最为关键的部件。根据壁流式过滤体开发的需要,对过滤体结构参数的优化进行研究。根据汽车柴油机排量,将过滤体分为3类,分别对应于2～4 L、6～8 L和10 L以上的柴油机。将不同规格过滤体的最低过滤效率分为3个等级：80%、90%和98%。在此基础上,对过滤体结构参数进行优化。提出一种区域优化与二次优化相结合的优化方法,利用区域优化确定过滤体通道宽度和壁面厚度,利用二次优化确定过滤体孔隙率和微孔径,从而得出不同规格过滤体在不同过滤效率下的优化结构参数范围。     

基于3D打印的CPC人工骨支架流道结构设计

人工骨支架植入人体后主要为细胞提供支撑作用。3D打印技术的出现为组织工程化人工骨支架结构的设计、制造与优化提供了新的方法。为研究磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement,CPC)人工骨支架的微孔分布及孔隙率与力学性能的关系,设计了3种不同主流道模型,并在原始模型的基础上对微孔道进行了细化,分别建立这些具有不同孔隙率的支架结构模型,采用Ansys Workbench对这些模型进行有限元分析,提取各个模型的最大等效应力和最大总变形,综合分析支架微孔的分布及孔隙率与上述参数的关系。结果显示,支架的力学性能与微孔道的分布有着紧密的关系,对于同种模型,随着孔隙率的增大,支架的最大总变形呈递增趋势,但不同模型的上述参数对孔隙率的敏感性存在一定的区别。分析结果为后续通过3D打印技术制备生物陶瓷人工骨支架提供了参考依据。     

成形网对液压过滤材料性能稳定性的影响

液压过滤材料在过滤过程中会出现过滤比严重下降的问题,极大影响了滤材过滤性能的稳定性。首先利用Geodict软件模拟了滤材孔径分布不均匀对过滤性能的影响,结果表明,在平均孔径一定的情况下,滤材的最大孔径越大,滤材过滤性能的稳定性越差;然后采用实验探究了成形网目数对滤材孔径分布以及液体过滤性能的影响,结果表明,当成形网的目数大于等于400目时,不同直径、不同定量的滤材在成形过程中的流失率和孔径分布逐渐趋于稳定,在滤材的物理参数和过滤精度接近时,500目成形网制备的滤材过滤性能的稳定性要高于80目成形网制备的滤材。     

温度和pH值对铁镍过滤器验收的影响

考察了温度和pH值对铁镍过滤器验收的影响。分析结果表明,验收取样测量过滤效率时,测量时样品的温度对过滤效率有重大影响,该样品不保温测试得到的过滤器的过滤效率非常低;进入过滤器母液的pH值对过滤器运行时间有重大影响,pH值在4.2～4.8时能保持正常过滤时间,并对后续工艺没有影响。     

石墨多孔材料孔隙率测定方法研究

孔隙率是多孔材料的关键指标,是多孔材料若干性能最主要的决定性因素。采用质量体积法、浸泡介质法和压汞法3种实验方法测定多孔石墨材料的孔隙率,并对测定结果进行比较分析。结果表明:浸泡介质法测量的是开口孔隙率,因而数据偏小;质量体积法与压汞法测试结果相差不过5%,表明质量体积法是一种简单可行的孔隙率测定方法。     

高斯光束横向光强分布的检测研究

由于激光技术的广泛应用和不断发展,对高斯光束的研究及测量成为一个重要内容。高斯光束横向光强分布的特性直接关系到激光的应用,因此从高斯光束横向光强分布特性的研究出发,采用小孔扫描法和CCD数据采集法测量高斯光束横向光强分布,然后把实验测量的光强分布数据通过图像处理程序绘制成光强分布曲线并与理论的高斯分布曲线进行拟合对比。结果显示实验测得的高斯光束的横向光强分布与理论高斯分布吻合,证实了高斯光束的横向光强分布遵守高斯函数。     

基于Voronoi模型的钽材料孔隙率与弹性模量辨识

多孔材料的弹性模量辨识,是研究多孔材料力学性能的重要部分。采用三维Voronoi随机分布模型,研究了多孔钽在准静态载荷作用力下的力学性能。建立给定孔密度下的Voronoi随机分布模型,并以梁单元的形式构建有限元模型,通过改变梁单元直径构造同一微结构下的不同孔隙率模型,进行有限元力学分析,辨识不同孔隙率下多孔模型的等效弹性模量。对实验结果数据进行分析,验证所辨识多孔模型等效弹性模量与孔隙率关系,与实验结果一致。     

多孔预制体对SiC/Al复合材料孔隙率的影响

采用无压浸渗法制备了SiC含量较高的SiC/Al复合材料,分析了造孔剂添加量对多孔预制体孔隙率的影响,利用铝液浸渗多孔体理论分析了多孔顸制体孔隙结构对复合材料孔隙率的影响.结果表明:通过添加造孔剂可以调节多孔预制体的孔隙结构,使预制体的孔隙率增加;多孔预制体的孔隙结构的变化可以调节复合材料的孔隙率.多孔预制体的孔隙率越高、孔隙尺寸越大,则铝液浸渗畅通,复合材料的孔隙率越小.     

洁净煤用高温多孔陶瓷过滤管载体的制备

采用注浆成型法制备了洁净煤用高温多孔陶瓷过滤管载体。当浆料配方为碳化硅质量分数为47．3％，其中粒径300μm和0．5舯分别为43％和4．3％，氧化铝为4．3％，洋芋粉为4．3％，聚丙烯酸铵为1．09／6；在1400℃烧结8h制备的多孔陶瓷过滤管载体的抗弯强度大于20MPa，孔隙率大于35％，载体的平均孔径约54μm，完全满足非对称陶瓷过滤管载体的技术要求。     

一种新型复合油液过滤材料的研制

采用PFI研磨法将针叶木纤维研磨12万转进行原纤化处理,并通过80目的尼龙滤网收集,制备出直径1～3μm的原纤化超细木纤维,记为PFI12w-80,将其与3μm玻璃纤维以不同比例配比作为复合滤材的过滤层,以针叶木纤维为基层,共制备了8种不同配比的复合过滤材料。选取代表性过滤材料分别进行了外观形貌、显微结构、断面以及过滤性能分析,结果表明,原纤木纤维含量越高,滤材强度越高,基材和复合过滤层的结合越紧密,过滤精度也越高,但滤材孔隙率减小,压差特性降低。当原纤化超细木纤维含量占比为10%时,对3, 5μm颗粒的过滤效率分别达93%,97%,这为高精度过滤材料的研制提供了一种新方法。     

高效率空气滤清器过滤性能测试分析研究

空气滤清器是保护内燃机、燃气动力设备及空气压缩设备正常工作的必要进气处理设备,随着对进气空气洁净度要求的提高,原有的空气滤清器过滤性能测试方法已经不适用于评价高效率空气滤清器的过滤性能.分析了计重法测量空气滤清器过滤效率的局限性,并介绍了采用分粒径计数法测量过滤器效率的相关方法.通过对比分析不同测试方法的测试结果,提出采用计重效率和分粒径计数效率结合的测试方法来对高效率空气滤清器的过滤效率进行评价,以获得对其过滤性能全面而客观的了解.