玻璃黏度理论模型的研究进展(续)

2.3 黏度-组成模型 玻璃产业界一直期望根据组成便捷地得出黏度,因此,黏度与组成关系研究备受关注[30].黏度-组成的关联是通过结构体现.Le Losq等[31]提出具有1 3 个可调参数的模型.模型将Qn 单元含量与Tg ,熔体构型熵S conf (Tg )联系起来,最后推及到黏度η.该方法尝试将熔体组成、构型熵、热容和黏度联系起来,提供了一种简单的方法来表征由组成变化引起的熔体结构变化、以及如何影响玻璃熔体的热力学和流变性质.但更多的组成-黏度研究是基于大量数据,然后在参数和组成之间建立数学模型.     

Y2O3掺杂对硅酸盐玻璃结构及其熔体黏度的影响

为了探索稀土氧化物Y2O3掺杂对硅酸盐玻璃结构及其高温熔体黏度的影响,用熔融-水淬法制得了掺杂不同含量Y2O3的Na2O-CaO-SiO2系玻璃料,采用激光共聚焦Raman光谱仪和高温旋转黏度计分别对玻璃料进行了Raman光谱和黏度的测试,根据Arrhenius方程推算了玻璃的熔制温度,同时给出了计算玻璃结构中每个四面体中的氧数、非桥氧数、平均桥数及非桥氧比例的公式.结果表明:Y2O3的掺杂使得Na2O-CaO-SiO2系玻璃中,具有不同非桥氧的结构单元之间发生了一定转化.随着Y2O3掺杂量的增加,玻璃中每个四面体中的氧数和非桥氧数都逐渐增大,玻璃中每个四面体中的连接数降低.此外Y2O3的掺杂降低了Na2O-CaO-SiO2系玻璃的高温黏度与熔制温度,且与玻璃结构的变化规律相一致.     

超白浮法玻璃熔化温度与黏度特性及其对液流影响的分析

由于超白玻璃的铁含量低,因此与普通浮法玻璃存在较大的差异.从超白浮法玻璃的温度、黏度特性,及其对熔窑内玻璃液流的影响方面进行分析,计算玻璃液温度、黏度与深度之间的变化关系,并结合窑内液流流动规律和实际生产的数据,提出了超白玻璃液流的特点和生产中需要注意的问题,为超白浮法玻璃的生产提供了参考.     

湍流分散系统中液滴尺寸的模拟与研究

在考虑分散相黏度对液滴破碎频率影响的基础上,进一步研究了分散相黏度对液滴聚并的影响.在液膜排液时间的计算式中,引入了分散相黏度,建立了新的液滴聚并频率的表达式.通过数值求解群体平衡方程,得出搅拌槽内液-液湍流分散系统的Sauter平均直径.与实验数据比较发现,改进模型可以较好地预测分散系统的Sauter平均直径,其结果优于Coulaloglou 和 Tavlarides模型.计算结果表明分散相黏度对液滴平均直径有着双重影响,抑制破碎,导致液滴直径增大;抑制聚并,从而导致液滴直径减小.     

堇青石基玻璃陶瓷研究进展

介绍了制备堇青石基玻璃陶瓷的三种方法:熔融法、烧结法和溶胶-凝胶法,综述了玻璃组成、添加剂和晶核剂对堇青石基玻璃陶瓷的烧结特性及性能的影响,并对其未来的发展进行了展望.     

溶胶-凝胶生物活性玻璃的纳米结构分析研究

利用溶胶-凝胶低温合成法制备了CaO-P2O5-SiO2系统生物活性玻璃骨修复及骨组织工程材料.利用SEM、BET及XRD等方法对溶胶-凝胶生物活性玻璃的微观结构及其组成对材料微观结构的影响进行了分析,并同目前已临床应用的45S5生物活性玻璃进行了比较.研究发现由溶胶-凝胶法制备的生物活性玻璃是由纳米级微球构成,其高比表面积是由其纳米微球之间的孔隙所致.这种高比表面积对于提高材料的表面吸附能力及生物矿化功能具有重要作用.根据等大球体最紧密堆积原理建立了溶胶-凝胶生物活性玻璃纳米孔隙尺寸近似计算模型,并对其孔隙结构进行了分析计算.     

Ge10As40Se50硫系玻璃黏温性能及动力学强弱性EI北大核心CSCD

采用纤维伸长法、旋转法测试了Ge10As40Se50硫系玻璃的黏度。通过比较不同方程的准确性,确定Vogel-Fulcher-Tammann方程为该玻璃黏度拟合的最优模型,推导出玻璃黏度随温度的变化关系,根据Angell图计算其强弱性指数m,与其他GexAsySe1-x-y玻璃的m进行比较,采用X射线光电子能谱仪对其网络结构进行分析。结果表明:在平均配位数r为2.0~2.6区间内,GexAsySe1-x-y系统玻璃的动力学强弱性整体的变化趋势符合拓扑约束理论,表现为随着r变大,GexAsySe1-x-y系统的m整体上呈现降低的趋势,但是当r大于2.2,m值并不严格随着r的变大而减小,r为2.6的Ge10As40Se50硫系玻璃存在的Se链结构影响了网络结构稳定性,导致其强弱性指数m偏高。     

基于Eyring绝对速率理论的流体混合物黏度推算

为了建立起一个统一的、可同时应用于纯质与混合物高压黏度计算的绝对速率理论模型,基于此前已有的纯质黏度模型,提出了相应的混合法则,将其扩展至对混合流体的计算当中。为验证模型精度,首先选取了27种纯质流体,通过拟合其黏度数据得到模型参数。随后,对27种二元混合物以及3种三元混合物的黏度进行了计算。其中,对于二元混合物,仍需要引入额外的二元交互参数,可通过拟合混合体系黏度数据得到。结果表明,该黏度模型对所选纯质、二元混合物和三元混合物的黏度均有着较高的计算精度,其相对偏差的平均绝对值分别为1.54%、2.35%和3.86%,最大偏差为8.62%、12.9%和19.7%。最后,将本文模型与自由体积模型进行了比较,其对高黏度和互缔合流体的计算精度均高于后者。     

镀膜玻璃系统中的透射比和反射比

通常镀膜玻璃中添加的过渡层,主要用于降低涂层与玻璃在热膨胀系数上的差异,同时也起到防止玻璃成分向涂层渗透.镀膜玻璃本身就是一个系统,系统中的透射比(T)及反射比(R)可通过麦克斯韦场方程计算.作为样本,本文计算了“钛氧化物镀膜玻璃”系统中的透射比及反射比,并用模型计算程序模拟了不同的情况.本文将重点讨论钛氧化物涂层、过渡层及玻璃基体这三者的厚度、折射率和消光系数是如何影响整个系统的透射比和反射比的.     

各向异性k-ε湍流模型在Rushton桨搅拌槽三维流场整体数值模拟中的应用

根据搅拌槽内的流动呈各向异性的特点 ,引入适用于强旋转流场的各向异性k -ε湍流模型 ,用改进的内外迭代法对有挡板的Rushton桨搅拌槽进行了整体数值模拟 .利用文献中对搅拌槽内流场测定结果 ,给出了适用于Rushton桨搅拌槽的各向异性湍流黏度系数值 .模拟计算得到了搅拌槽内的流场分布和脉动速度分布 ,并同标准k -ε湍流模型计算结果及文献数据进行比较 .结果表明 ,各向异性k -ε湍流模型能成功反映Reynolds应力、湍流动能等湍流特征量 ,明显优于标准k -ε湍流模型 .