金属零件3D打印技术研究进展

金属零件3D打印技术是整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术,是增材制造的重要发展方向。简述了3D打印工艺中适用于金属材料的工艺,主要包括选择性激光烧结(SLS)技术、选择性激光熔化(SLM)技术、选择性激光熔覆(SLC)技术、层叠法成型(LOM)技术、电子束熔覆技术。讨论了各工艺特征、存在问题以及研究进展。     

脱碳工艺中管壳式换热器的模拟及优化

运用Aspen Plus对脱碳工艺中管壳式换热器进行模拟和优化,设计出符合国家标准的管壳式换热器.设计和模拟过程中,充分考虑各股物流的相态变化,利用Property Analysis模块生成物料相图,分析换热过程中的相变情况.结合手工计算,采用HEATER和HEATX模块简捷计算所需换热面积,初选出符合国家标准的管壳式换热器.在换热面积裕量及压力降许可范围内,调整参数变量,优化换热器.模拟优化结果表明:经过调整优化后,相同热负荷条件下,换热器实际换热面积节省21.4%.模拟和优化过程降低了实验费用,提高了工作效率.     

化工设计课程教学改革模式研究

在化工工程中,化工设计作为可以将化工工程从设想转变为现实的建设,帮助化工工程更好地进行建设和设计。在化工设计的教学中,化工设计涉及了多种不同类型的知识,从化工工艺学、化工设备、化工热力学和物理化学等多种方面进行综合学习。在化工设计课程的教学中,必须要通过对教学模式的改革来帮助教师更好地进行教学,以便提高化工设计课程的教学效率。     

泵与管路设计型实验教学改革初探

本科院校实训基地建设越来越受到重视,探索实训教学内容是工科教师的重要教学任务。根据本科院校现行实验课程、高职院校的实训的情况,进行了泵与管路设计型实验的教学改革尝试。阐明了该实验主要内容和实施的过程,以及实验所取得的成效。通过化工专业的泵与管路的设计型实验实训,培养了学生积极参与的意识,泵与管路的合理选型能力,以及安装调试的技能。     

NiCo2S4@ACF异质电极材料的绿色制备及其超级电容性能研究

传统的NiCo₂S₄硫化过程需要高温加热, 耗能较大, 并且单纯的硫化物导电性差。本工作通过绿色环保的室温硫化法成功制备出以活性炭纤维(ACF)为核, NiCo₂S₄为壳的复合异质结电极材料(NiCo₂S₄@ACF)。NiCo₂S₄@ACF复合电极材料的层状结构, 有效增大了与电解液的接触面积, 改善了电子的传输路径, 使其具有更优良的电化学性能。当电流密度为1 A/g时, 其比电容值高达1541.6 F/g (678 μF/cm²)。另外, NiCo₂S₄@ACF和ACF分别作正负极组装成的非对称超级电容器(Asymmetric Supercapacitors, ASC)展现了良好的电化学性能: 能量密度高, 当功率密度为800 W/kg时, 能量密度高达49.38 Wh/kg; 循环性能稳定, 循环充放电2000圈后比电容仍能保持90.27%。研究表明, NiCo₂S₄@ACF复合电极材料是一种应用前景广阔的超级电容器电极材料。     

解析式状态方程计算含临界点方阱流体的性质

含临界区流体的物性计算一直是热力学领域的难点。一般认为，解析式状态方程不可能同时很好地计算远离临界点和靠近临界点流体的热力学性质。该文目的就是验证解析式方程在计算热力学性质特别是接近临界点附近的热力学性质适用性。通过计算机分子模拟数据，研究了各种解析式状态方程计算接近临界区的方阱流体的物性的可能性，结果表明，经过参数重新拟合新的解析式方程，可以很好地计算方阱流体的相平衡、密度等性质，直到对比温度接近临界点0．05处。临界点温度、压力和密度的计算值和分子模拟值也基本符合。该文结果可以为解析式方程计算范围的扩大提供依据，从而试图解析式在工程方面有更加广泛的应用。     

双酚F型环氧丙烯酸酯光敏树脂的制备

以双酚F环氧树脂和丙烯酸为原料,经过聚合反应得到双酚F环氧丙烯酸酯预聚物,然后以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为稀释剂,安息香双甲醚(BDK)为光引发剂,按照m(双酚F环氧丙烯酸酯树脂)∶m(TPGDA)∶m(BDK)=70∶26∶4的比例配制成双酚F型光敏树脂,将光敏树脂的收缩率和凝胶含量作为指标考察了影响树脂性能的合成工艺。经过正交实验得到的最佳合成条件为:四甲基氯化铵为催化剂,用量为原料总质量的1.0%;对苯二酚为阻聚剂,用量为原料总质量的0.1%;反应温度为100℃;m(环氧树脂)∶m(丙烯酸)=1∶0.8;反应时间4 h。结果表明:最佳条件下得到的双酚F型光敏树脂收缩率为5.05%,凝胶含量(凝胶占固化树脂的质量分数,下同)为92.25%,相比于双酚A型环氧树脂收缩率降低约30%,凝胶含量增加约3%,对紫外光的灵敏性和吸收能力都相对增加,可以用于3D打印。     

长循环寿命多孔铁钴双金属氧化物纳米球电极材料的制备

为了提高双金属氧化物电极材料的电化学性能和循环稳定性,通过简单省时的溶剂热煅烧法制得多孔铁钴双金属氧化物(Fe_xCo_yO₄)纳米球,并探究加入不同比例的铁钴对电化学性能的影响;通过XRD、SEM和XPS对所得的电极材料进行表征,利用电化学工作站和蓝电电池测试系统等进行电化学性能测试。结果表明：多孔的双金属氧化物纳米球可以有效地提高超级电容器的电化学性能,同时还具有超长的循环寿命;当加入的铁钴比例为1∶1时,所制备的FeCoO₄多孔纳米球电极表现出最大比电容596 F/g;将电极材料组装为对称超级电容器,测试其循环稳定性,在3 A/g的电流密度下循环20 000圈后,其容量保持率可增加至120%。     

聚偏氟乙烯膜的应用研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于具有良好的热稳定性和优秀的化学性能被广泛应用于化学研究和工业生产。综述了PVDF膜的应用,包括水处理、膜蒸馏、气体分离、污染物去除、生物乙醇回收、锂离子电池隔膜以及复合材料膜的制备等,概述了PVDF膜在水处理过滤膜和膜接触器的应用进展。指出了PVDF膜未来的发展趋势。     

含临界区流体混合物的统计缔合理论研究

含临界区流体混合物汽液平衡等热力学性质的研究是化工热力学的一个难题。本文用改进的统计缔合流体理论方程(SAFT-CP)^[1,2]结合范德华单流体混合规则(vdWl)计算了含临界点的二元混合物的汽液平衡。与原始的SAFT方程^[3/4]相比，SAFT-CP方程以非球形的硬体项作为参考流体，代替原来的硬球项，考虑了分子成链对色散作用的影响，对于极性流体，考虑了分子的偶极-偶极相互作用而忽略了缔合作用。本文计算的二元体系包括非极性-非极性体系：二氧化碳-丙烷、二氧化碳-丁烷和二氧化碳-戊烷，以及非极性～极性体系：硫化氢-戊烷、甲烷-丙酮和二氧化碳-甲醇。含临界点在内的计算结果与文献实验值符合很好，表明该方程适用于二元混合物含临界区的相平衡计算，具有广阔的应用前景。