化学气相沉积SiC涂层反应特性及沉积过程的模拟研究

借助基于有限元原理的COMSOL软件和分子动力学模拟原理的Reax FF软件对化学气相沉积技术制备SiC涂层的反应特性及沉积过程进行模拟研究,为高温抗氧化复合涂层体系中SiC中间层的工艺优化及制备提供理论支持。结果表明,化学气相沉积SiC涂层过程包括前驱体三氯甲基硅烷(CH_(3)SiCl_(3))的扩散过程和热解反应过程,SiC涂层在扩散过程不会生长,仅从10^(−4)s后的热解反应过程开始生长,沉积生长过程同时伴随涂层的解离。随着入射粒子能量的增大,单位时间内沉积到基底表面的Si和C粒子数不断增加。提高粒子入射能量有利于提高SiC涂层的致密度,当入射粒子能量大于2 eV时可以实现SiC涂层的均匀生长,而当入射能量高于6 eV时,解离的Si和C粒子数量增大,不利于SiC涂层的生长。综合而言,当入射能量为3 eV时,化学气相沉积的SiC涂层综合性能最佳。

氧化铝/聚四氟乙烯热化学反应特性及影响因素

为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温度;Al_(2)O_(3)和PTFE的粒径越小,Al_(2)O_(3)/PTFE材料越容易发生反应,放热量越大;小粒径的Al_(2)O_(3)能延迟AlF_(3)生成反应的起始温度,提前AlF_(3)晶型转变的起始温度,从而提高反应的集中放热量,Al_(2)O_(3)(50nm)与PTFE(1μm)反应程度最高;α-Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应性能优于γ-Al_(2)O_(3)/PTFE和无定形Al_(2)O_(3)/PTFE;Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应具有典型动力学特征,反应主放热峰的峰值温度随升温速率增大而升高;计算得到Al_(2)O_(3)/PTFE主反应的表观活化能为45.0kJ/mol。

HMX含量对PBT基推进剂撞击感度和非冲击点火反应特性的影响

为了研究HMX的含量对PBT基推进剂撞击感度和非冲击点火反应特性的影响,开展了BAM落锤撞击感度试验、脆性试验和Susan试验。结果表明:随着HMX含量的增加,PBT基推进剂爆炸概率为50%时的特性落高(H50)减小,即推进剂的撞击感度随着HMX含量的增加而增大。对于HMX的质量分数分别为0、5%、10%和15%的PBT基推进剂,其临界撞击点火速度分别为168、147、136、131 m/s,临界撞击点火速度随HMX含量的增加而减小;在撞击速度为120~300 m/s的非冲击作用下,4种PBT基推进剂的反应等级为爆炸或部分爆轰,相同撞击速度下,HMX的质量分数为10%的PBT基推进剂相较于其他3种PBT基推进剂具有更剧烈的反应等级。

气流床气化过程多结构单颗粒煤焦燃烧-气化反应特性数值模拟研究

煤气化技术是现代煤化工的核心技术,气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体,其反应特性与其粒径、孔隙率及在气化炉内所处的反应环境密切相关。目前针对炉内颗粒开展的实验研究均需借助可视化装置,受到了气化炉内复杂的环境、高温内窥镜光路尺寸、内窥镜前端镜片抗颗粒污染能力及成像系统有效分辨率等诸多条件的限制。采用CFD数值模拟的方法,能够在更微小层面和颗粒内部对颗粒燃烧-气化反应过程进行研究,直观观测其行为特性。将颗粒设置为实心结构、凹孔结构和突起结构,比较了三种结构颗粒在不同环境温度和气固两相相对速度条件下的燃烧-气化反应特性。模型验证表明该模型能有效描述单颗粒煤焦反应特性。结果表明:不同结构颗粒模型有相似的火焰形态和温度分布特征,环境温度升高和气固两相相对速度增加均会使颗粒整体反应程度增加,气固两相相对速度对颗粒火焰形态和颗粒内部温度梯度的影响更大;随着气固两相相对速度的增加,结构对颗粒反应特性的影响更加明显;增大接触面积并不总是有利于颗粒整体反应的进行。

石油烃污染土壤阴燃反应特性及修复效果研究

石油开采和运输过程中会产生大面积的石油污染场地,亟需修复。本研究以石油烃污染土壤为研究对象,采用自制的阴燃小试装置研究土壤热值、含水率和空气流量等因素对污染土壤阴燃反应特性及修复效果的影响,并探究了石油烃污染物在阴燃过程中降解路径。结果表明:石油烃污染土壤的阴燃反应温度区间为200~600℃,修复率普遍高于98.5%。当含水率增加5%时,阴燃峰面传播速率约减小46.3%,土壤含水率越高则阴燃峰面传播速率越小;当热值增加1.81 MJ/kg时,阴燃平均峰值温度会升高300℃。阴燃峰值温度随污染土壤热值的升高而增加;当空气流量为15~25 L/min时,阴燃峰面传播速率随空气流量的提高而增加。污染土壤阴燃过程中烯烃类物质的双键基团易被氧化断裂生成醛类物质,同时长链烷烃类物质的碳键易断裂生成中链烷烃类物质。研究显示,阴燃对石油烃污染土壤的修复效果显著,并且可以通过对影响因素的调控实现对阴燃过程的控制,相关结果将为有机污染土壤阴燃修复技术的工程化应用提供理论支撑。

固硫灰渣的微观结构与火山灰反应特性

用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜研究流化床燃煤固硫灰渣(简称固硫灰渣)的微观结构。用化学反应动力学方法研究固硫灰渣的火山灰反应特性,并与粉煤灰进行对比。阐述了固硫灰渣的微观结构与其火山灰反应特性之间的关系。结果表明:固硫灰渣与粉煤灰矿物组成差异较大,主要体现在它不含莫来石。固硫灰渣中[SiO4]和[AlO6]聚合度均低于粉煤灰的。固硫灰渣颗粒表面比粉煤灰的疏松。固硫灰渣的火山灰反应速率常数明显高于粉煤灰的,而表观活化能相反。固硫灰渣火山灰反应活性明显高于粉煤灰的,反应阻力也较小,这是由其微观结构所决定的。

高灰熔点煤高温下煤焦CO_2/水蒸气气化反应特性的实验研究

我国煤炭年产量中,1400℃以上的高灰熔点煤约占50%以上。为探索固态排渣方式的高灰熔点煤气流床气化,文中选出具有代表性的3种高灰熔点煤种和1种低灰熔点煤种,在TGA-51H型高温热天平上进行了煤焦—CO2和煤焦—水蒸气气化反应特性的实验研究,并利用SEM考察了气化条件下煤焦及灰的微观结构。实验结果表明:在煤焦—CO2/H2O反应过程中,反应速度明显表现出高温区域的扩散反应和低温区域的化学反应;无论在1273～1573K的低温区域,还是在高于1573K的高温区域,反应速率随燃料比的增加而减小;低灰熔点煤在高温条件下,气化反应速率随温度的升高变化不大,有时甚至略有下降;对于高灰熔点煤种其气化反应速率随温度的升高仍继续升高。

不同刺激模式前庭诱发肌源性电位的反应特性

目的 前庭诱发的肌源性电位(vestibular evoked myogenic potential,VEMP)可用于评价球囊功能及其对称性,比较3种刺激模式VEMP的振幅与潜伏期,希望得出适合临床应用的方法。方法 测量21名健康成人3种刺激模式(双侧短声、1侧短声和1侧短声对侧白噪声)的VEMP的潜伏期、振幅,计算出3种情况下的振幅及潜伏期的均值、双侧振幅比值、双侧振幅不对称性。结果 3种刺激模式刺激侧振幅与潜伏期无明显差异,但1侧短声刺激对侧振幅低于刺激侧,潜伏期比刺激侧长2-3 ms。双侧短声刺激p13波和n23波出现率为100％,1侧短声对侧白噪声刺激p13和n23出现率最低,无特别应用的意义。3种刺激方式VEMPs振幅变化较大。结论 VEMP是一种稳定的肌源性电位,双侧短声刺激和1侧短声刺激都不失为较好的刺激方法,双侧给声对双侧听力正常者较为适宜。应用双侧VEMP的振幅比值和对称性,判断双侧球囊的功能。

近场和远场地震动作用下双层竖向重叠地铁隧道地震反应特性

基于江苏省的地震环境,研究近、远场地震动作用下的双层竖向重叠地铁隧道的地震反应特性,并与单层地铁隧道的地震反应特性进行比较。结果表明:在近场地震动作用下上下层隧道之间的相互作用对隧道的相对水平位移差具有放大作用,而在远场地震动作用下双层隧道的相对水平位移差与单层隧道的基本相同;在近、远场地震动作用下,上层隧道的相对水平位移差要比下层的大得多;在近场地震动作用下存在隧道拱肩外侧的地震应力大于拱肩内侧地震应力的现象,而在远场地震动作用下地铁隧道拱肩内侧的地震应力值最大;在近场地震动作用下双层隧道下层的地震应力幅值要比上层的地震应力幅值大,在远场地震动作用下则相反;在近、远场地震动作用下双层竖向重叠地铁隧道底部的峰值加速度与浅埋或深埋单层隧道的基本相同。

典型学生人群对疏散指示反应特性的初步研究

本文针对典型学生人群对疏散指示的反应特性开展了初步的实验,分析了试验者给出的能见度主观评价(主观能见度)的统计结果,得出了影响主观能见度的因素:疏散指示的亮度、大小和颜色。与统计实验同步使用固定增益、自动光圈、手动调焦的CCD摄像机获取了距疏散指示不同距离的场景,结合图像处理的方法实验获得了疏散指示的亮度、对比度信息。基于此,并考虑疏散指示大小和颜色对能见度的影响,提出了一种主观能见度评价的心理模型,较好地符合了统计实验结果,可以用来评价疏散指示主观能见度。

石灰石颗粒固硫反应特性的模型研究

在热重分析的基础上 ,建立了石灰石煅烧固硫反应过程的数学模型 ,并对影响固硫效果的SO2 浓度、反应温度及颗粒粒径等因素进行了研究 .模型的计算结果和试验结果吻合较好 ,该量小于 12 % 。

不同来源培矮64S育性转换光温反应特性的分析

目的研究不同来源的5份培矮64S的育性转换光温反应特性。方法利用人工气候箱对5份培矮64S的自交结实率和花粉可育度进行研究,并分析育性转换发生变化的原因。结果在长日高温条件(14.5h/28℃)下,5份材料几乎完全不育,但在14.5h/24℃,除2份材料仍然保持较好的不育性外,其它材料都有一定的结实,其中4号材料的结实率达到9.05%,花粉可育度达到27.83%,与其它4份材料的差异达到极显著水平。另外,对历年培矮64S在气候箱内鉴定的自交结实率的结果进行分析比较,发现不同年度间繁育的培矮64S光温反应特性也存在差异。结论培矮64S表现出明显的地区间和年度间的差异。4号材料的不育起点温度发生变化,不符合不育系的光温反应鉴定标准。

纳米铝粉热反应特性的TG-DSC研究

采用TG-DSC法对平均粒径85 nm的纳米铝粉进行了热反应特性研究,并与微米铝粉进行了对比。结果表明,铝粉热反应特性的尺度效应明显,纳米铝粉在517℃附近出现明显增重,500～660℃氧化增重20.4%,放热约4 909 J/g,而微米铝粉在600℃左右才有少量的增重,粒径越大,氧化增重越小,4～6、9～10、16～20μm对应的氧化增重分别为2.02%、1.03%、0.89%;升温速率对纳米铝粉初始氧化阶段的氧化增重影响不大,Δm=22.8%～24.7%,初始氧化反应热为(4 850±350)J/g;但对纳米铝粉氧化速率的影响显著,随着升温速率的加快,初始氧化区间明显变窄,初始氧化速率明显加快,DSC初始氧化峰所对应的起始反应温度和峰值温度差(Tp-Ton)从5 K/min的40 K和10 K/min的33 K缩短为15K/min的2.2 K和20 K/min的4.3 K,最大氧化速率vox从5 K/min的0.019 mg/s增加为20 K/min的0.55 mg/s。

钙基吸收剂脱硫反应特性的研究

本文对两种钙基吸收剂——ＣａＯ和Ｃａ（ＯＨ）２的脱硫反应机理进行了试验研究。对两者的反应活性进行了比较，并就一些因素（包括吸收剂粒径、脱硫反应温度、Ｆｅ２Ｏ３、ＮａＣｌ、Ｖ２Ｏ５和ＺｎＯ等添加剂等）对脱硫活性的影响作了研究，所得结论对脱硫反应的优化。

地铁交叉隧道近场强地震反应特性的三维精细化非线性有限元分析

基于ABAQUS软件研发的显式有限元并行计算集群平台,建立地铁双层交叉隧道结构的三维精细化有限元分析模型,研究了近场强地震动作用下地铁双层交叉隧道的三维非线性地震反应特性,并与浅埋/深埋单层隧道的地震反应特性进行了比较,结果表明:双层隧道的相互作用效应对上、下层隧道顶、底部之间的相对水平位移差具有放大作用;对上、下层隧道的地震应力反应有减小作用;双层隧道上、下层左侧的地震应力反应大于右侧的地震应力反应,隧道拱肩和拱腰处的应力反应明显大于其他部位,拱肩为隧道结构的最危险部位;双层隧道下层顶、底部的峰值加速度反应大于上层顶、底部的峰值加速度反应;双层隧道相互作用效应对上、下层隧道地震反应的影响与双层隧道的交叉形式和基岩输入的近场强地震动特性有关。

煤炭地下气化中CO_2化学反应特性及影响因素

从气化反应过程的热力学及动力学方面分析了地下气化中 CO2 的化学反应特性 ,总结了影响 CO2 化学反应过程的气化因素 ,并在现场试验的基础上得出了鼓风量、气化炉进水量及气化通道长度对出口煤气中 CO2

纳米Al粉热反应特性的研究

利用热重/差式量热扫描法(TG/DSC)和XPS和对纳米A l粉和普通微米级A l粉在不同载气环境(空气、Ar或O2)下进行热力学分析,着重对两种A l粉在空气环境下,不同温度下的氧化特性进行了分析对比。结果表明,纳米A l粉表现出与微米A l粉不同的反应活性和氧化特性,空气中纳米A l粉在550℃以下纳米A l未见明显氧化现象;微米铝粉在空气中1000℃以下不会出现明显氧化。

脱灰预处理对水稻秸秆物化性/水蒸气气化反应特性的影响

在固定床反应器中研究了水洗、不同浓度酸洗预处理对水稻秸秆物化性／水蒸气气化反应特性的影响。结果表明，水洗处理后稻秆中的钾、钠脱除率分别为90．5％和82．1％，酸洗处理后稻秆中的钾脱除率达到99．2％，而钠脱除率随酸种类略有差异，在84．6％～92．3％；酸洗并未改变稻秆中主要组分含量，但破坏了稻秆微观物理结构。比较不同浓度酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积发现，各指标的排列顺序均为水洗稻秆〉3％硫酸洗后稻秆〉原稻秆〉7％硫酸洗后稻秆〉10％硫酸洗后稻秆；各种预处理酸的浓度均为3％时，硫酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积最大，而磷酸洗后稻秆各指标则最小。水蒸气气化结果表明，钾、钠及丰富的孔径结构均能促进H2的生成，且钾、钠对气化过程的作用明显强于孔径结构对气化过程的影响。水洗稻秆气化产气中H2、CO2的瞬时释放浓度高于酸洗稻秆；CO、CH4则相反。4种酸的浓度为3％时，稻秆气化中H2、CO2瞬时释放浓度与稻秆孔径分布呈正相关性；CO、cH4瞬时释放浓度则与稻秆孔径分布呈负相关性。4种酸浓度为3％时，孔径越丰富，气化速率越快。脱灰预处理虽降低了稻秆气化氢气产率，但提高了气化气体热值。

水稻耐光氧化反应特性的遗传规律

采用耐光氧化鉴定筛选技术、加性 -显性遗传模型和统计分析方法 ,研究了水稻耐光氧化反应特性的遗传规律 .结果表明 ,水稻耐光氧化反应特性是一遗传性状 ,受加性效应和显性效应基因共同控制 .其中加性效应基因作用更强 ,遗传率较高 .在杂交早代结合优良农艺性状进行鉴定和筛选 ,可望获得较好的选择效果和遗传进展 .亲本的遗传效应值分析表明 ,0 2 42 8、Lemont、IR661 5 8-3 7和 IR65 60 0 -85具有较强的耐光氧化反应特性 。

深厚场地上特大桥墩-群桩-土相互作用体系地震反应特性的二维和三维分析

本文以某特大型跨江大桥主墩为研究对象,对相应于抗震设防水准为1000a和2500a地震重现期的6条人工地震波,首先采用一维波动模型分析了主桥墩场地的地震动效应,进而,采用二维整体有限元法和三维子结构有限元法对特大桥墩-群桩-土相互作用体系的地震反应进行了数值计算,分析了桩体不同深度处的地震加速度反应峰值、反应谱特征,探讨了深厚软弱场地上特大桥墩-群桩-土动力相互作用效应对群桩地震反应的影响。结果表明:桥墩场地的深厚软弱覆盖层对输入地震波具有明显的滤波和放大效应;由于特大桥墩-群桩-土体动力相互作用的影响,二维和三维计算得到的桩体加速度反应峰值较同高程处的自由场加速度反应大,且两者的频谱特性有显著的差别,群桩加速度反应峰值的空间分布与输入地震波特性有很大关系,不同桩在同一高程处的加速度反应峰值可能相差20%以上;二维和三维地震反应分析结果之间存在一定的差距,群桩中桩体的加速度反应峰值平均相差10%～25%左右,但两种方法得到的加速度反应峰值沿高程的分布具有相似的规律性。