新型箝位式压电电机的设计研究

针对传统箝位式压电电机在谐振态下工作时,方波振动的箝位部分结构设计复杂问题,提出一种新型箝位式压电电机。该电机箝位部分与驱动部分均由同频正弦电压驱动实现正弦振动,通过定子对动子的箝位接触,实现动子单向输出运动。相较于传统箝位式压电电机和超声电机,该电机的定子结构设计无需采用模态简并,结构设计难度降低。利用有限元仿真确定定、动子结构参数,制造样机并搭建实验平台。对箝位部分分别采用正弦波与方波做激励,再对驱动部分进行波形对比,表明正弦波亦能达到预期效果。实验结果表明:准静态时,激励电压频率为250Hz、电压峰峰值Vp-p为10V时,步进距离为0.5μm,步进速度0.13mm/s;谐振态时,激励电压频率为540Hz、电压峰峰值Vp-p为70V时,步进距离为32μm,步进速度16.9mm/s;该电机可兼顾低频高分辨率和高频高速输出以实现跨尺度工作。     

热改性高硅煤矸石对甲基橙的吸附性能研究

用煅烧的方法对高硅煤矸石进行热改性，制备出热改性煤矸石。采用吸附热力学模型拟合热改性煤矸石对甲基橙的吸附特性，并结合XRD和SEM分析表征手段探讨了其吸附机制。结果表明：热改性煤矸石结构变得疏松，孔隙率增加。在650℃煅烧2 h得到的热改性煤矸石对甲基橙的吸附量和去除率最大，其最佳吸附条件为：吸附温度为25℃(常温)，吸附时间为1 h，热改性煤矸石加入量为6 g·L^-1，甲基橙初始质量浓度为50 mg·L^-1。热改性煤矸石对甲基橙溶液的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型，但更适合用Langmuir模型进行表述，属于单分子层吸附。热改性煤矸石对甲基橙的吸附体系稳定性较差，但吸附过程易于进行。