利用冲击波技术对羟基磷灰石团聚体的活化改性

对水溶液沉淀法所得的羟基磷灰石(HA)粉末团聚体经冲击波作用后的活性进行了研究,以便获得力学性能更好的HA陶瓷。通过XRD及SEM分析,冲击波对HA团聚体粉末具有明显的均化与细化作用,并产生了一定程度的晶格畸变。与未经冲击波处理的HA粉末比较,其XRD数据更接近动物骨的数据。通过衍射峰展宽现象分析,得到粉体内的平均晶格畸变量约为4.87×10-3,由此而存在晶格中的额外缺陷能在烧结过程中释放,可促进HA陶瓷的烧结,使冲击试样比未冲击试样达到最大线收缩率时的温度降低70℃,HA陶瓷的强度和密度明显提高。     

冲击波合成羟基磷灰石粉体及其性能研究

利用冲击波技术来处理CaCO3与CaHPO4·2H2O的混合物,合成了羟基磷灰石(HA)粉末,并对制得的粉末进行了结构和组成分析。研究结果表明:冲击波法合成的HA粉末与传统的高温焙烧法获得的HA粉末有类似的晶相结构及成分,且含有少量CO32-离子,为类人骨的羟基磷灰石;其粒度更细、分布更均匀、内部存在大量的晶格畸变,有更高的活性;其XRD数据更接近动物骨的参数,有利于植入人体后的骨性结合与生长。     

氯氧镁水泥的制备及其热分解机理

用XRD测试合成氯氧镁水泥试样的组成,利用DSC、TG测试手段研究了它的热分解过程,应用Kinssinger法和Dolye-Ozawa法处理了不同升温速率下氯氧镁水泥的DSC曲线,得到的各阶段的平均表观活化能分别为125.5 kJ/mol,113.61 kJ/mol,116.26 kJ/mol;反应级数分别为2.11,2.04,0.98.推断了氯氧镁水泥的阻燃机理,研究表明,氯氧镁水泥可以通过气相、凝聚相阻燃及中断热交换阻燃机理来实现对聚合物的阻燃作用,是一种新型的无机阻燃剂.     

乳化沥青的流变行为初步研究

制备了沥青质量分数分别为0.60和0.70的阳离子乳化沥青试样。采用旋转黏度计测定了不同温度和剪切速率下试样的表观黏度,拟合了试样的表观黏度与温度的关系,计算了试样流动的表观活化能。结果表明,在试验条件下,乳化沥青试样为假塑性流体,表观黏度与温度的关系可由幂律关系描述,表观活化能分别为22.607 4kJ/mol和31.363 7kJ/mol。     

白云鄂博铁矿烧结过程中氟化物生成的热力学与动力学

针对白云鄂博铁精矿烧结过程中,CaF2与Na2O生成NaF的反应进行了热力学计算与动力学分析,得出了NaF生成反应的开始温度、表观活化能以及限制性环节．结果表明：NaF生成反应的开始温度为936℃,表观活化能为86．833kJ／mol,即界面反应为过程的限制性环节．     

仿骨多孔羟基磷灰石生物材料的烧结特性

分别用自燃烧法添加生物玻璃和不加生物玻璃合成的HA原料粉末制备试样，烧结后通过试样收缩率计算和微观结构观察，研究了多孔HA材料的烧结特性。结果表明，含磷酸盐生物玻璃添加剂的试样烧结温度降低了200℃，在1050℃即可烧结，获得仿骨结构的多孔HA生物材料。     

粒度和温度对纳米Ca(OH)2溶解行为的影响

以微米级到纳米级的Ca(OH)₂粉末作为原料,采用pH玻璃电极的测试方法分析粉末粒度和溶解温度对Ca(OH)₂溶解过程的影响。研究表明：溶解过程在表面反应控制条件下,拟合得到的表观溶解速率常数随着粒度的减小而增大,当溶解温度由25℃增加到55℃、平均粒度由3.81μm降低到56.47 nm时,Ca(OH)₂的表观溶解速率常数从6.17×10^-4mol/(L·s)增加到了2.01×10^-3mol/(L·s),Ca(OH)₂的表观溶解反应级数为1.78;当温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃时,粒度与表观溶解速率常数呈函数关系。利用Arrhenius方程回归获得平均粒度为3.81μm、0.82μm、78.90 nm、56.47 nm的Ca(OH)₂粉末在25～55℃条件下的表观溶解活化能分别为31.99 kJ/mol、31.73 kJ/mol、27.55 kJ/mol、17.80 kJ/mol。纳米Ca(OH)₂...     

间硝基苯甲酸在离子液体中的电化学还原

在离子液体1-甲基咪唑三氟乙酸盐体系中,采用循环伏安法、线性扫描法和恒电位阶跃法等研究了间硝基苯甲酸(mNBA)在铜电极上的电化学行为,求得扩散系数D为1.104×10-6cm2/s.实验证明了在该体系中此反应为不可逆的电化学反应,其电极过程受扩散控制.表观活化能为38.5 kJ/mol,其中,电化学步骤的活化能为20.6 kJ/mol.     

黑茶的电化学指纹图谱研究

采用振荡技术,研究了黑茶-丙酮-溴酸钾-硫酸锰-硫酸的振荡反应新体系的振荡图谱．测定了不同浓度,不同温度下黑茶的振荡反应图谱,考察了添加物碘酸钾对振荡行为的影响,并探索了黑茶的最佳饮用条件．实验结果表明：黑茶振荡体系诱导期表现活化能为Ein=96．919kJ／mol,振荡周期平均活化能为Ep=64．275kJ／mol,其最佳饮用条件为浸泡温度100℃、浸泡时间8min、采用蒸煮茶叶或泡黑茶粉末的方式．这为黑茶制备黑茶饮料以及将黑茶入药的研究提供了一定的指导意义．     

(CeO2,MgO)掺杂ZrO2溶胶热分解动力学

利用德国耐驰STA449C型热分析仪结合Kissinger法求解了Zr(OH)4·x(Ce(OH)4)·y(Mg(OH)2)体系的热分解动力学参数.结果显示,Zr(OH)4·x(Ce(OH)4)·y(Mg(OH)2)体系的热分解活化能为60.9 kJ/mol,反应级数2.28;晶态转变活化能为297.6 kJ/mol,相变指数1.6.     

Effect of the catalyzing combustion of coke breeze on the energy saving in sinter process

Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｐｒｏ ｃｅｓｓｅｓｉｎｔｈｅｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌｉｎｄｕｓｔｒｙ ,ｓｉｎｔｅｒｉｎｇｍｉｌｌｓ′ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒｓｏｍｅ 1 0 %ｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｆｏｒｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ[1] .Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｓｉｎｔｅｒｉｎｇｃｏｖｅｒｓｓｏｌｉｄｆｕｅｌｓ,ｇａｓｅｏｕｓｆｕｅｌｓ,ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ,ｅ…     

桦甸油页岩半焦燃烧特性及动力学研究

针对目前油页岩干馏制油产物半焦利用问题,使用热重分析仪对桦甸油页岩半焦燃烧性质进行了实验研究。结果表明,桦甸油页岩半焦燃烧过程可分三个阶段,其中第一阶段质量损失最大,燃烧放热最多。第三阶段半焦固定碳燃烧殆尽,矿物质分解,表现为吸热。受传质传热影响,桦甸油页岩半焦燃烧着火温度和燃烬温度随着加热速率的升高而增大。用Frie...     

一步法制备羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的条件研究

提出了一种制备HA/SF复合粉末的新方法.以磷酸氢二钠、无水氯化钙和丝素蛋白为原料制备羟基磷灰石/丝素蛋白(HA/SF)复合粉末,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外吸收光谱(FIR)等检测手段,探讨了反应酸度、反应温度、反应时间,丝素蛋白加入量和原料加入顺序对制备HA/SF复合粉末的影响,确定了最佳的制备条件;该方法可降低溶解丝素蛋白的温度,达到节约能源的目的.     

Thermal Wave Effect and Sintering Activation Energy at the Initial Stage of Field Assisted Sintering Process for Non-conductive Al_2O_3 Powders

The effect of thermal wave at the initial stage for non-conductive Al_2 O_3 powders compact in field assisted sintering technique(FAST) was investigated. The Lord and Shulman type generalized thermoselastic theory was introduced to describe the influence of thermal-mechanical interaction, as well as the heat transport and thermal focusing caused by thermal wave propagation. The expression of vacancy concentration difference of the particles was deduced by considering transient thermal stress. Subsequently, the relationship between activation energy and vacancy concentration difference was obtained. The mechanism of surface diffusion, volume diffusion, simultaneous surface and volume diffusion was analyzed. The numerical simulations indicate that low sintering temperature can obtain high local temperature by the superposition effect of thermal wave. Vacancy concentration differences were improved during FAST compared with hot-pressure and pressureless sintering, thereby decreasing the sintering time. By contrast, the activation energy declined with the decrease of vacancy concentration difference in the neck growth process.     

Thermal Wave Effect and Sintering Activation Energy at the Initial Stage of Field Assisted Sintering Process for Non-conductive Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> Powders

The effect of thermal wave at the initial stage for non-conductive Al₂O₃ powders compact in field assisted sintering technique (FAST) was investigated. The Lord and Shulman type generalized thermoselastic theory was introduced to describe the influence of thermal-mechanical interaction, as well as the heat transport and thermal focusing caused by thermal wave propagation. The expression of vacancy concentration difference of the particles was deduced by considering transient thermal stress. Subsequently, the relationship between activation energy and vacancy concentration difference was obtained. The mechanism of surface diffusion, volume diffusion, simultaneous surface and volume diffusion was analyzed. The numerical simulations indicate that low sintering temperature can obtain high local temperature by the superposition effect of thermal wave. Vacancy concentration differences were improved during FAST compared with hot-pressure and pressureless sintering, thereby decreasing the sintering time. By contrast, the activation energy declined with the decrease of vacancy concentration difference in the neck growth process.     

爆炸烧结过程及其热力学分析

研究分析了在柱面聚合激波的作用下，粉体材料的爆炸烧结过程，计算了理想的柱面收缩率和粉粒的熔化量，从热力学角度分析了粉体材料在烧结过程中的内能增加及其能量转化，并探讨和计算了预热粉体爆炸烧结有利因素。     

超声波辅助下纳米羟基磷灰石的制备

为有效控制纳米羟基磷灰石粉体的团聚,以硝酸钙和磷酸氢二铵为原料,超声波辅助下合成了纳米羟基磷灰石粉体,并对其进行了900℃的热处理。借助X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重差热分析(TG-DTA)对合成的羟基磷灰石进行了物相组成、化学组成、微观形貌、热稳定性的研究。结果表明合成的羟基磷灰石为50nm左右均匀分散的等轴晶,超声处理有效控制了纳米粉体的团聚,热处理能显著提高羟基磷灰石晶粒的结晶度。     

半焦制铸造型焦热解动力学分析

以半焦、烟煤、气煤、沥青为原料,消除内、外扩散影响的基础上利用热重分析仪获得失重曲线,并通过3种动力学方法计算出活化能,分析了动力学特征.Friedman分析法和Ozawa-Fly-nn-Wall(OFW)法得到了活化能的变化趋势,前者更为可靠,DAEM模型得到了和Friedman分析法相近的结果.结果表明:整个炭化过程中升温速率越快,失重越快,但终温时,型焦残余量与升温速率无关.对半焦制铸造型焦的热解动力学分析结果表明:混合料的热解不是简单的一级反应,在转化率0.1～0.6范围内(204～481℃),反应的活化能在116.27～363.22 kJ/mol之间;转化率大于0.6后,反应的活化能降低到100 kJ/mol左右,活化能的变化可为型焦生产中焖炉工艺和升温制度提供依据.     

微纳米金属铁粉的燃烧特性试验研究

运用热重分析手段对微纳米尺度金属铁粉燃料的着火和燃烧特性进行了研究.通过不同微米、纳米尺度金属铁粉燃烧过程的热重试验,分析不同粒径金属铁粉的燃烧特性,计算不同微米、纳米尺度金属铁粉在空气中燃烧的着火点、最高燃烧温度和表观活化能.结果表明,30～110nm粒径范围的纳米尺度铁粉的平均着火温度为280℃左右,最高燃烧温度为750～950℃,表观活化能为20～30kJ/mol;2～5μm亚微米级铁粉着火点为380℃,最高燃烧温度为950～990℃,表观活化能为37kJ/mol;而40μm的微米级铁粉着火温度为600℃左右,最高燃烧温度达到1000℃,表观活化能为58kJ/mol.随着颗粒粒径从微米减小到纳米尺度,金属颗粒的比表面积迅速增大,造成TG/DTG曲线上最大增重梯度所对应的反应温度和最高燃烧温度均明显降低,燃烧着火点温度明显降低,表观活化能迅速减小,因此反应活性随粒径的减小迅速提高.