发明专利

名称：一种多孔氮硅陶瓷材料的制备方法 申请号：CN201310386114.X 公开（公告）日：2014.01.01申请日：2013.08.30 申请（专利权）人：航天特种材料及工艺技术研究所 发明（设计）人：张辉;吕毅;张天翔;王涛;郭世峰;裴雨辰;赵英民;武建强 本发明提出一种多孔氮化硅陶瓷材料的制备方法,经配料、注浆成型、烧结而成。本发明具有工艺简单、不需发生化学反应、不需添加有机造孔剂、不需加压,能制备形状复杂的制品,素坯强度较高,均匀性好、内在缺陷少,最终陶瓷密度、强度均高于其它方法制备的氮化硅基多孔陶瓷材料。     

潮湿褐煤干法分选实验研究

为提高空气重介质流化床对入料煤水分的适应性,以热气代替常温空气改善流化床对褐煤的分选效果。采用可能偏差Ep为评价指标,研究了热态空气重介质流化床的干燥温度、干燥时间和风量对褐煤分选效果的影响。结果表明:干燥温度为30~50℃时,干燥温度越高,Ep越低;干燥时间为1~5 min时,干燥时间越长,Ep越低,超过3 min后,Ep降低缓慢;风量为8~12 m3/h时,风量增大,Ep先降低后升高。煤样表面水分越高,干燥温度、干燥时间和风量变化对Ep影响越显著。表面水分1%的褐煤,干燥温度50℃、干燥时间5 min、风量10 m3/h时,褐煤分选效果最好,Ep可达到0.022g/cm3。实验证明热态空气重介质流化床可用于分选潮湿褐煤。     

致密油藏体积压裂水平井产能评价

致密油藏储层中天然裂缝发育,表现出双重介质特性。通过体积压裂产生的人工压裂缝,可以有效改变水平井筒附近的地应力分布,同时通过水力压裂缝为桥梁,来增强天然裂缝与水力裂缝、以及水平井筒之间的联系,从而改善致密油藏内的流体渗流。本文通过将致密油藏划分为水力压裂缝控制外区域、水力压裂缝控制区域、裂缝内区域等一共三个渗流区域,并假设线性流为主要流动特征,对体积压裂水平井的初始产能进行了分析。研究表明,随着水力压裂缝条数的增加,水平井的初始产能增加。考虑钻完井成本、油价及财税影响,水力压裂缝的条数具有最优值。     

先驱体转化法制备莫来石毡/氧化锆多孔复合材料的显微结构与力学性能

以ZrO2前驱体混合液作为浸渍液,莫来石毡为前驱体附着骨架,采用真空压力浸渍工艺制备出莫来石毡/氧化锆多孔复合材料。研究了不同烧结温度(1 300、1 350、1 400和1 450℃)下该多孔复合材料的物相组成、体积密度、开口气孔率、压缩强度及显微结构。结果表明,烧结之后的多孔复合材料发生了四方相氧化锆到单斜相氧化锆的转变,相转变过程直接导致较低烧结温度(1 300和1 350℃)下制备的多孔复合材料体积密度低于烧结前的;而在较高烧结温度下,晶粒间更加紧密联结并生长出大晶粒,材料致密化程度和压缩强度提高,其中,1 450℃烧结制备的多孔复合材料体积密度为2.16g/cm3,开口气孔率约为46.5%,平均压缩强度达到31.6MPa。     

基于模板热压法制备超疏水柱状结构表面

超疏水表面材料在生产生活中具有重要的应用价值,其制备的关键在于构建合适的表面微结构。以多孔阳极氧化铝表面为模板,高密度聚乙烯为压印热塑材料,进行常压工况下的热压印,制备出三维柱状结构表面,表面形貌规整有序,通过调节模板结构参数实现对柱状结构尺寸的精确调控。测试结果显示,制备的不同微结构尺寸的柱状结构表面接触角均在150°以上,具有优异的超疏水性能。     

烟道气中CO_2吸附捕集剂的研究进展

吸附法是捕集燃煤烟道气中CO2的重要方法之一,其核心是开发价格便宜易于工业化生产的固体吸附剂,这种吸附剂需具有高的比表面积、CO2吸附容量和吸附选择性、低的解吸能耗。近年来,国内外学者开展了大量研究,开发了多种新型吸附剂。介绍了近年来国内外学者对CO2捕集剂的研究进展。     

甲烷液相催化氧化制甲醇反应介质的研究进展

甲烷直接催化氧化制甲醇的研究,对于实现甲烷直接转化及边远地区天然气和油田伴生气的输配利用具有重要意义。从反应介质的角度对甲烷直接液相催化氧化制甲醇的研究进展进行了评述,分析了发烟硫酸、醋酸-杂多酸体系、离子液体、水介质的优缺点,并对该领域未来的研究和发展方向进行了展望。     

纳米孔隙空间内气体分子平均自由程变化规律

以Zeng等提出的纳米孔隙内气体分子平均自由程模型为基础,考虑材料的微观结构特点,结合纳米小球堆积构成的杆状立方阵列结构,对纳米孔隙空间内的气体分子平均自由程的影响因素、影响机理及变化规律进行了分析。研究结果表明纳米孔材料的微观结构特征与材料的密度和比表面积直接相关,纳米孔隙空间内的气体分子平均自由程随着比表面积和密度的增加而降低,具有相对高的比表面积和密度更有利于进一步限制纳米孔中的气相导热。p=104 Pa和p=4×105 Pa是两个拐点压力,当p104 Pa时,气体分子平均自由程就不再随着压力的降低而发生变化,当p4×105 Pa时,纳米孔隙对气体分子自由运动的限制作用就可忽略。随着温度的升高,纳米孔隙空间中的气体分子平均自由程在升高,但升高幅度逐渐降低。     

遮光剂对气凝胶复合材料隔热性能的影响

纯气凝胶对近红外波长几乎透明,遮光剂的加入可以显著抑制气凝胶的高温辐射性能。采用Mie散射理论计算出掺杂不同种类、粒径遮光剂时复合气凝胶的平均消光系数,从而比较它们的遮光效果。采用基于瞬态平面热源法的Hot Disk TPS2500S导热仪测量了不同温度下复合气凝胶的热导率,获得了遮光剂对气凝胶复合材料隔热性能的影响规律,并与理论分析结果进行了对比。理论计算获得的不同温度下复合气凝胶的热导率与实验值符合良好,表明:在研究的范围内,掺杂的最佳遮光剂粒径在3.5μm左右;SiC的遮光效果比TiO2、ZrO2好;存在一个最佳的遮光剂体积含量(3.75%左右)使得复合气凝胶的整体隔热性能最好;所建立的理论模型可用来预测掺杂遮光剂的影响规律。     

MgO对多孔堇青石材料组成结构的影响

以菱镁矿轻烧粉、废弃水口和硅灰为原料制备多孔堇青石材料,研究分析菱镁矿轻烧粉中氧化镁对制备多孔堇青石材料致密度、结晶相组成及显微结构的影响。用XRD法和SEM法表征多孔堇青石材料中的结晶相和显微结构。结果表明:利用高温固相反应烧结,可以制备出以堇青石为主晶相的多孔堇青石材料。但菱镁矿轻烧粉的过量引入会降低多孔堇青石材料的孔隙率,导致合成材料中镁橄榄石相增多。