空心微珠表面金属化研究

采用化学镀膜的方法,在空心微珠(沉珠和漂珠)表面进行金属化处理。采用常用的胶体钯活化工艺在沉珠和漂珠表面包覆铜、镍等金属膜,并根据漂珠表面的性质,采用了直接镀银的方法在漂珠表面包覆金属膜,取得了比传统胶体钯活化工艺更好的效果,并在镀银的漂珠表面包覆铜、镍等金属膜,实现了在漂珠表面包覆单层和多层金属膜。其中直接镀银的方法所获得金属膜表面比采用胶体钯活化工艺所获得金属膜表面更加光滑。

一种高散射率PIV实验用示踪粒子的制备

采用化学镀银的方法在空心玻璃微珠表面包覆一层金属银,使其表面具有足够高的光散射效率和合适的密度,作为示踪粒子用在PIV(Particle Image Velocimetry)实验中。文中研究了相关化学镀银工艺参数对所制备示踪粒子密度的影响,并对所制备的示踪粒子进行了流场测试评价,结果表明:采用在空心玻璃微珠表面镀银的方法,可以获得性能优异的PIV实验用示踪粒子。

重质碳酸钙颗粒气流粉碎与表面改性的一体化处理

研究重质碳酸钙颗粒在气流粉碎与表面改性一体化处理过程中,改性剂溶液流量、改性剂溶液浓度、粉碎气流温度对重质碳酸钙粉出料速度、改性效果以及粒度的影响趋势。研究表明,在气流粉碎的同时进行表面改性处理,可以提高重质碳酸钙粉体的出料速度,选择最佳的粉碎与改性参数后,重质碳酸钙的粉碎出料速率由21.0 g/min提高到56.7 g/min,出料速率提高了170%,并与液体石蜡具有良好的相容性。

硅烷偶联剂在二氧化硅基片表面吸附膜的形貌

使用原子力显微镜(AFM)观测了吸附在二氧化硅基片表面的硅烷偶联剂薄膜的形貌．结果表明,在气相法吸附过程中偶联剂是以分子形态吸附在基片表面,而在液相法吸附过程中偶联剂是以分子聚合体的形态吸附在基片表面,因此通过气相法吸附在基片表面的吸附膜比通过液相法吸附在基片表面的吸附膜光滑．硅烷偶联剂在二氧化硅基片表面有化学吸附和物理吸附两种模式,吸附了硅烷偶联剂薄膜的基片表面呈现出一定的疏水性．

气流湍流颗粒表面改性处理方法及改性剂吸附机理研究

采用气流湍流方法对二氧化硅颗粒进行表面改性处理,通过对其表面进行红外光谱研究,分析了其与有机基体的相容性,结果表明,采用气流湍流改性方法处理后的二氧化硅颗粒表面包覆了一层偶联剂分子,改善了与有机基体的相容性.为了研究KH-550的吸附机理,采用原子力显微镜和接触角测量仪对硅烷偶联剂在二氧化硅基片表面吸附的过程进行了实验研究:二氧化硅基片表面粗糙度随着处理时间的增加而增加,对水的接触角随处理时间的增加先增加而后趋于稳定,其表面由亲水性表面变为疏水性表面.

废印刷电路板中非金属材料的回收与利用

通过物理方法对废印刷电路板进行回收处理,研究了将非金属粉作为填料应用于聚丙烯(PP)复合材料时其复合材料的力学性能。当选用300目以细的非金属粉填充PP复合材料时,其力学性能得到了很好的提高,其中弯曲模量最大增幅为143%,弯曲强度最大增幅为69%,拉伸屈服强度最大增幅为59%。表明将非金属粉作为填料填充聚丙烯复合材料是一种可行的非金属粉利用方法。

微纳米SiO_2/PP复合材料增强增韧的实验研究

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO2/PP复合材料,并通过其缺口冲击、拉伸、弯曲试验和冲击断面的形貌观察,分析研究了微纳米SiO2颗粒大小、填充量、表面改性以及不同颗粒大小SiO2混合物对PP复合材料增韧、增强效果的影响。实验结果表明:纳米SiO2的加入可以同时改善其韧性、刚性和强度;填充量相同,颗粒越细,SiO2/PP复合材料的力学性能越好。SiO2经改性后填充到PP基体中,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能,使复合材料的综合力学性能得到提高。不同颗粒大小的SiO2混合后填充到PP基体中,混合SiO2的协同效应使复合材料拉伸、弯曲性能进一步提高,对PP基体具有更好的增强效果,但其冲击性能下降。

废印刷电路板非金属粉填充聚丙烯的实验

采用熔融共混方法制备了废印刷电路板非金属粉/聚丙烯复合材料,并通过非金属粉润湿性能和缺口冲击断面形貌观察,分析研究了非金属粉添加对聚丙烯复合材料力学性能的影响。结果表明,非金属粉可以同时改善非金属粉/聚丙烯复合材料的拉伸、弯曲、低温冲击性能,但室温冲击性能降低;其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、低温冲击强度最大增幅分别为16.3%、41.5%、63.5%、100%、45.7%;废印刷电路板非金属粉可作为聚丙烯的增强增韧填料。

废印刷电路板非金属粉资源化再利用技术研究

以废印刷电路板(PCB)非金属粉为填料,利用熔融共混法制备了非金属粉/聚丙烯(PP)复合材料.力学性能测试结果表明,非金属粉的加入可同时改善其拉伸、弯曲性能,其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为28%,63%,88%和133%.原位观察结果表明,非金属粉在PP基体中所引发的裂纹产生、发展和玻璃纤维断裂消耗了大量能量,能量耗散是非金属粉/PP的主要增强机理.浸出毒性结果表明,非金属粉/PP复合材料浸出铜含量在0.030×10-6以下,远低于危险废物鉴别标准.因此,废PCB非金属粉可作为PP的增强填料,实现资源再利用.

基于科研问题的力学综合实验教学研究与实践

探索了基于科研问题的力学实验教学方法,并在北京航空航天大学本科生流体力学综合实验教学中进行了教学实践.该实验教学方法不侧重传授具体的知识和实验技能,而是更加关注学生解决问题的思路和对科研基本流程的训练,从而使本科生在做毕业设计之前对做科研的方法有个基本的认识.

空心微珠表面磁控溅射和化学镀金属膜的特性比较

通过采用磁控溅射方法和化学镀的方法,对无机空心微珠颗粒表面进行了镀金属膜的研究.采用化学镀方法所得的颗粒表面所镀金属层疏松、不均匀、还有未被金属遮盖的孔洞,金属层与空心微珠表面的附着力小,金属薄膜容易脱落.采用磁控溅射方法所镀的空心微珠表面没有明显的金属颗粒,表面所镀金属致密、均匀,表面覆盖完全,没有孔洞,金属层与空心微珠之间的附着力大,即使采用挤压等方法也没有发现金属层与空心微珠表面分离的现象出现.XRD测试表明,采用两种方法所镀的金属其金属的结构和性质几乎没有区别,可以达到同样的应用效果.另外,化学镀方法流程较复杂,易产生环境污染,但适合于超微细颗粒的镀膜.磁控溅射方法是物理方法,没有环境污染,流程也比较简单,但在处理超微细颗粒时必须采用强有力的分散手段保证每个颗粒均匀镀膜.

制备参数对喷雾干燥的磷铵灭火粉性能的影响

采用喷雾干燥和原位改性的方法制得超细球形空心疏水的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)灭火粉。结果表明:在干燥气体进口温度为180,200℃和220℃的情况下所制得的粉体均为NH4H2PO4。在没有添加羧甲基纤维素钠(CMC)的情况下,非球形颗粒较多。当CMC的添加量分别为0.5%和1.0%质量分数时,制得的颗粒球形度高,空心颗粒增多。随着CMC添加量的增加,粉体的堆积密度减少。提高粉体疏水性理想的硅油乳液添加量为9%质量分数。颗粒的疏水性增加是由于干燥过程中硅油乳液迁移到颗粒表面的缘故。灭火实验结果表明:喷雾干燥制得的超细球形空心NH4H2PO4灭火粉的灭火效能得到提高。

甲基含氢硅油对喷雾干燥磷铵灭火粉性能的影响

采用喷雾干燥法制备了球形空心超细NH4H2PO4灭火粉,并添加甲基含氢硅油乳液、氟碳表面活性剂FK-510对粉体进行原位改性,研究了表面活性剂甲基含氢硅油对NH4H2PO4灭火粉的疏水性、表面元素、表面形貌、分散性及粒度分布的影响.结果表明,干燥过程中甲基含氢硅油及FK-510迁移聚集于颗粒表面,且FK-510位于最外层而甲基含氢硅油位于次外层,明显提高灭火粉疏水性;添加甲基含氢硅油明显改善了粉体分散性,当硅油添加量为NH4H2PO4质量的3%时,所得产品疏水性、分散性和球形度良好,活化指数提高到93.7%.

高流动性、强疏水性淀粉的制备及性能

采用干法改性处理技术对玉米淀粉进行改性处理,制备得到具有高流动性及强疏水性的玉米淀粉。通过活化指数、接触角、流动时间及休止角等指标,对改性前后玉米淀粉的流动性及疏水性进行评价。结果表明,经过改性处理,玉米淀粉由亲水性表面转变为强疏水性表面,并且改性后的玉米淀粉具有了良好的流动性。X射线衍射(XRD)测试结果表明,改性处理并没有改变玉米淀粉的结晶结构,只是改变玉米淀粉的表面性质。

超疏水旋转圆盘气膜层减阻的实验研究

在冯卡门旋流中,对均匀超疏水表面与网纹超疏水表面在雷诺数Re~O(105)量级上的减阻性能与表面气膜状态进行了实验观测。2种超疏水表面均使用物理喷涂法在有机玻璃板上喷涂纳米疏水颗粒制备。网纹超疏水表面制备时增加了丝网掩模的步骤,因此其表面增加了毫米级网格纹理。实验结果表明:对于冯卡门旋流中的超疏水表面减阻而言,存在一个临界雷诺数Re_(c),当Re<Re_(c)时,超疏水表面具有稳定的减阻效果,减阻率高达30%;当Re>Re_(c)时,减阻效果随Re的增加快速丧失。相较均匀超疏水表面,网纹超疏水表面可以有效提高其表面附着的气膜层的动态稳定性。此外,可通过主动补气的方式有效恢复网纹超疏水表面气膜层,进而恢复减阻效果,这将为超疏水表面实现可持续的减阻提供新的技术方案。

超细颗粒的气流强湍流分散与表面改性处理技术

对超细颗粒的气流强湍流分散与表面改性处理技术进行实验研究,通过气流强湍流对超细颗粒进行分散处理,然后将雾化的改性剂喷入已分散的颗粒体系中,进行颗粒的表面改性.文中研究了颗粒分散处理过程中不同喷嘴对分散效果的影响,以及颗粒表面改性处理过程中的工艺参数:改性温度、改性剂用量和改性剂种类对改性效果的影响,并将改性后的颗粒填充聚丙烯,通过实际应用效果来评价本文提出的颗粒分散与表面改性处理技术,结果表明,该技术能够有效地对颗粒进行分散与表面改性处理.

粉煤灰空心微珠改善聚合物材料性能的试验研究

粉煤灰空心微珠是从热电厂粉煤灰中精选出来,并进行了除铁、除碳、去杂质等工艺处理而得到的一种新型多功能材料.它可以作为填料填充到聚合物材料中,并改善复合材料的性能.本文中研究了空心微珠作为聚丙烯和硬质聚氯乙烯树脂的填料时,对复合材料综合性能的影响.所用粉煤灰空心微珠颗粒的粒径是2μm和5μm.研究结果表明,当空心微珠填充量在0～30%(质量分数)之间时,空心微珠/PP复合材料的常温和低温下的缺口冲击强度、拉伸性能、弯曲性能都显著提高,复合材料的热性能同时也得到了提高.此外,还研究了空心微珠/UPVC复合材料的流变性能,超细空心微珠加入到硬质PVC管材中,可以明显改善PVC硬管的加工流动性能,显著缩短塑化时间,降低最大扭矩.

Performances and emissions of a petroleum coke oil slurry engine

In order to solve the failure of fuel system when using petroleum coke oil slurry (PCOS) in a R180 diesel engine directly,a petroleum coke oil slurry fuel system (PCOSFS) was developed and installed in R180 engine,which was called PCOS engine.In order to analyze performances and emissions of the PCOS engine,a comparative experiment between PCOS engine fueled with PCOS and R180 engine fueled with diesel oil was carried out.The results show that the PCOS engine can run smoothly,the maximum output power decreases by about 6.2% and 19.0% and the maximum brake thermal efficiency reduces by around 5.85% and 4.13% as compared to R180 engine under the conditions of 1 200 and 1 600 r/min.The HC emissions of PCOS engine are lower than those of R180 engine at 1 200 r/min,and are close to those of R180 engine at 1 600 r/min.The CO emissions are similar to R180 engine at 1 200 and 1 600 r/min.The smoke intensity is close to R180 engine at 1 200 r/min,and is higher than R180 engine at 1 600 r/min.The particles emitted from PCOS engine array sparsely,but particles emitted from R180 engine array closely,cohering together.

气流粉碎与表面改性一体化制备超细颗粒的研究

文章采用气流粉碎与表面改性一体化的方法制备改性超细碳化硅和二氧化硅颗粒，研究了表面改性过程对气流粉碎过程的影响。在气流粉碎二氧化硅的同时对其进行表面改性处理，二氧化硅颗粒的粉碎出料速度由67g／min提高到82g／min，相比无改性剂时出料速度提高了22‰在气流粉碎碳化硅的同时进行表面改性处理，碳化硅颗粒的出料速度由64．5g／min提高到82g／min，相比无改性剂时出料速度提高了27％。研究结果表明，气流粉碎与表面改性一体化方法能够一步制备得到与有机基体具有良好相容性的超细颗粒，同时还能够提高气流粉碎的出料速率。

废印刷电路板非金属粉增强及磨碎玻璃纤维增强聚丙烯力学性能

分别用废印刷电路板(PCB)非金属粉、磨碎玻璃纤维作为增强材料,采用熔融共混方法制备了聚丙烯(PP)基复合材料,并通过其力学性能试验和缺口冲击断面、废PCB非金属粉、磨碎玻璃纤维的形貌观察,分析研究了两种增强材料及表面改性对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:废PCB非金属粉/PP复合材料力学性能得到了明显提高,其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为28%、41%、86%和133%;废PCB非金属粉与磨碎玻璃纤维都能作为PP增强填料,但其韧性降低;表面改性对废PCB非金属粉/PP复合材料力学性能的影响不大,但是对磨碎玻璃纤维/PP复合材料力学性能的影响大;废PCB非金属粉/PP复合材料综合力学性能高于磨碎玻璃纤维/PP复合材料,可代替磨碎玻璃纤维作为PP基复合材料的增强填料,不仅可以减少环境污染,实现资源再利用,而且大大降低复合材料成本。