Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系微晶玻璃的研究进展

Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(LAS)系微晶玻璃由于具有热膨胀系数低、透明度高、力学性能优良等特点,被广泛应用于国防、建筑、化工、生物医药等多个领域,近年来受到研究者的广泛关注。本文综述了LAS系微晶玻璃的研究现状,介绍了LAS晶相体系及相关玻璃产品,对比分析了LAS系微晶玻璃各制备工艺的特点,并讨论了LAS系微晶玻璃晶核剂的种类及成核机理,最后总结了LAS系微晶玻璃性能、应用以及相应表征技术和测试手段,并指出了LAS系微晶玻璃存在的问题及未来的发展方向。

序言 结晶科学与工程技术专辑

结晶技术已成为制造高端功能晶体产品的核心关键技术,被广泛地应用于医药、食品、农药、化工、材料和环境等领域,体现出其特有的优势。为实现晶体产品的质量指标要求,结晶技术除了需严格控制晶体产品纯度和内部结构(晶型),同时也要实现对晶体产品外部形态(形貌、粒度分布以及聚结与破碎行为)的控制以及过程效率的提高与过程的绿色化。工业结晶过程以特定功能晶体产品的开发和生产为目标,其核心研究内容包括:依据构效关系的功能晶体产品设计与开发,晶体产品形态调控,药物多晶型预测、筛选和精准制备,结晶工艺开发与放大,结晶过程关键影响因素分析,结晶过程在线分析技术和过程控制技术的开发与应用,新型结晶器开发与设计等。近年来,结晶科学与技术在理论研究及工业实践方面得到了很大发展,新的理论与技术成果不断涌现。受《化学工业与工程》编辑部的委托,我们作为特约编辑,组织出版本专辑,专门报道工业结晶科学与工程技术相关领域的研究成果和技术发展。

溶液结晶过程强化

溶液结晶是化学工业中最重要的产品分离、纯化和功能化技术之一,广泛应用于医药、食品、精细化工等领域。溶液结晶中晶体的成核和生长过程将决定最终晶体产品的晶型、晶习、粒度、纯度等关键质量指标。因此,对溶液结晶过程,尤其是晶体成核和生长过程进行强化既有利于提高过程效率,也有助于满足晶体产品不同的性能需求。本文围绕晶体成核和生长强化这一关键问题,从受限空间、物理场、添加剂和模板剂等方面系统综述了溶液结晶中的过程强化策略。探讨了各种过程强化策略的优点和局限性,并总结了溶液结晶过程强化策略的主要研究重点和发展前景。

煤矿事故隐患防控技术研究

从安全管理的理论和实践出发,在对事故隐患进行分析的基础上进行了事故隐患防控技术研究并建立了煤矿事故"五环六步"隐患防控模型。从隐患的识别、评价以及控制等方面入手,建立了基于"五环六步"防控模型的煤矿事故隐患防控技术体系,该体系中的识别子系统、评价子系统以及控制子系统分别对应"六步"中的排查、记录、汇报、整改、验收、考核等相应步骤,并制定了完备的实施步骤和管理方法。该体系在煤矿的应用表明,它不仅可明显改善煤矿的安全管理水平和提高煤矿工人的安全意识,对于更及时地发现事故隐患,更彻底地整改事故隐患有极大的促进作用。

间歇结晶器中地塞米松磷酸钠溶析结晶动力学的研究

在间歇结晶器中,利用矩量变换法对地塞米松磷酸钠溶析结晶过程动力学进行了理论研究。由实验得到的地塞米松磷酸钠晶体的粒数密度分布数据,采用非线性最小二乘法分别对与粒度相关和与粒度无关线性生长速率模型进行了参数估值,通过由各种模型得到的晶体生长速率的计算与实验值的比较,发现与粒度无关生长速率模型不仅计算过程简单且计算的精度也更好。最后,以与粒度无关生长速率模型为基础,由不同实验条件下晶体的粒数密度分布数据非线性回归出其成核速率方程和生长速率方程。对方程的理论分析表明,低过饱和度、低悬浮密度和较高的结晶温度有利于得到平均粒径更大的地塞米松磷酸钠晶体。

基于BP神经网络方法的民用航空发动机故障诊断

用航空发动机故障诊断的方法很多,各种方法在具体操作过程中有着不同的作用和意义。本文提出一种依靠人工神经网络方法研究民航发动机各种故障征兆影响因素的作用程度的方法,并利用其仿真数据进行分析,找出具体工作过程中作用相对较大的因素,从而在定时与视情维修过程中提出合理的建议,以便为相应维修方法的实施、改进和研究应用提供可靠的依据。

航空发动机风扇叶片结构损伤识别研究

航空发动机风扇叶片常常因为疲劳裂纹而引起整个结构的损坏,导致重大的安全事故。基于此,提出基于BP神经网络研究航空发动机风扇叶片结构损伤识别的方法,采用有限元法计算出的结构固有频率平方的变化量为标识量进行网络仿真,通过对仿真数据的分析,比较准确地识别出结构损伤的位置和程度,为及时地发现损伤并且进行针对性的维修提供依据。

地塞米松磷酸钠的粒度相关生长速率模型

The size-dependent growth of dexamethasone sodium phosphate was studied in a MSMPR crystallizer. The Bransom,CR,ASL,MJ2 and MJ3 size-dependent growth rate models were discussed in details. Using experimental steady state population density data of dexamethasone sodium phosphate, the parameters of five size-dependent growth rate models were determined by the non-linear least-squares method. By comparison of experimental population density data and linear growth rate data with those calculated from five size-dependent growth rate models, it was found that the MJ3 model was the best one for predicting the growth of dexamethasone sodium phosphate.

煤化工废水近零排放与资源化关键技术研究与应用示范

介绍了国家重点研发计划项目"煤化工废水近零排放与资源化关键技术研究与应用示范"的研究背景、总体研究思路、主要研究内容、技术路线与创新点、预期成果等。建立起具"四高"(污染物去除率高、水回用率高、资源利用率高、工艺稳定性高)和"两低"(处理成本低、投资成本低)特点的煤转化废水处理、回用和资源化共性关键技术,构建出煤转化废水处理、回用和资源化全链条技术创新体系,形成煤转化废水长程处理与短程处理优化组合的新技术框架。

固体药物晶型定量分析方法

药物的不同晶型会影响药效及其生物利用度,药物晶型及其含量的确定是确保药物产品的最终质量并指导药物制剂开发和生产的主要问题。针对近年来固体药物多晶型定量分析领域的研究进展进行了综述,并结合实例对3类定量分析方法(X射线粉末衍射(XRPD)法、光谱法、热分析法)的特点、适用场合进行了分析评述。目前XRPD法仍是鉴别多晶型的最主要手段,但晶体的择优取向与试样制备过程均会影响定量分析的准确度。各种光谱法对于晶体结构差异的敏感性高,且快速、无损检测,试样处理简单,在晶型定量分析中的应用具有潜力。热分析法对试样具有不可逆损害,但由于其准确度相对较高且操作方便,将来仍会得到广泛应用。

高盐废水分质结晶及资源化利用研究进展

随着我国国民经济的快速发展以及工业规模的不断扩大,工业用水量与工业废水量也逐年增长,尤其是煤化工、钢铁、医药等行业废水,增长尤为显著。不仅加剧了我国水资源的紧缺状况,众多领域产生的高盐废水也对人类生活环境造成了恶劣影响。由于高盐废水来源广泛且处理技术难度高,如何经济有效地处理高盐废水成为技术瓶颈。目前处理高盐废水的方法主要包括电解法、反渗透法、渗透法、蒸馏法、焚烧法和蒸发结晶法等,但这些方法大多存在处理费用高、运行稳定性差,或者具有二次污染等问题。而分质结晶技术以其能耗低、过程绿色且分盐产品能够实现资源化利用等优势,具有广阔的应用前景。综述了当前常用的高盐废水分质结晶技术,并对其应用状况进行分析与研究,为高盐废水真正实现零排放、分盐产品资源化利用提供研究方向。

木糖醇结晶的热力学特性

采用激光法测定了木糖醇在纯水、乙醇和甲醇-水混合溶剂中的溶解度以及在水中的超溶解度数据,确定了木糖醇水溶液的结晶介稳区,并考察了温度和溶剂组成对它们的影响,同时测定了木糖醇悬浮液的黏度以及木糖醇晶体的熔点和熔化焓．研究表明,木糖醇在纯水、乙醇以及不同配比的甲醇-水混合溶剂中的溶解度均随温度的降低而明显下降．在甲醇-水混合溶剂中,随着甲醇含量的增加木糖醇的溶解度亦明显下降．这为木糖醇工业结晶装置及生产线的设计、工程放大和工业结晶生产操作提供了理论依据．

飞机发动机燃油系统管路结构损伤分析方法

管路结构损伤引起的燃油系统症候或故障已成为飞机发动机安全运行的主要障碍,给发动机维护带来不可测的后果。提出固有频率变化平方和固有频率平方变化比等模态特征参数作为管路结构损伤分析的表征参数分析损伤特征,并与1阶振型位移变化率等传统模态特征参数在管路结构损伤分析比较,并构建管路损伤模型计算和验证。结果显示:以固有频率变化平方或固有频率平方变化比为表征参数,在分析管路结构位置损伤析能力显著,在损伤程度分析与1阶振型位移变化率表征参数相当。提出的结构损伤表征参数可用于提高管路损伤的预测、识别能力,有助于提升飞机发动机系统可靠性。

含固体微粒悬浮液的化学吸收动力学的研究

以氢氧化钙悬浮液吸收二氧化碳气体为例 ,对固体粒子参与化学反应的气液固三相反应过程进行了研究 .提出气液固三相反应动力学模型 .为验证模型的正确性 ,对上述反应过程的速率进行了实验测定 。

地塞米松磷酸钠的反应结晶动力学

利用连续稳态法在混合悬浮混合产品排除(MSMPR)结晶器中研究了地塞米松磷酸钠反应结晶动力学.以粒数密度衡算方程为基础,由实验得到的晶体粒度分布数据,采用非线性最优化方法直接进行参数估计,确定了地塞米松磷酸钠晶体的成核和生长速率方程.动力学方程的分析结果表明,地塞米松磷酸钠晶体生长速率与粒度相关,合适的过饱和度、悬浮密度和温度是得到理想地塞米松磷酸钠晶体的关键因素.

连续管式结晶器研究进展

结晶是大多数化工生产过程中必不可缺的步骤。目前,大部分结晶过程采用间歇结晶,但间歇结晶的生产模式存在批次间差异、生产成本过高等缺点。因此,连续结晶作为新的结晶模式逐渐成为研究的重点。其中,连续管式结晶器具有较窄的停留时间分布和较高的生产效率等优势,已广泛应用于工业结晶。针对连续管式结晶器研究现状进行了详细介绍,总结了管式结晶器普遍存在的问题和解决方法,并介绍了辅助设备和技术在连续管式结晶器中的应用。最后,总结了管式结晶器的进一步发展方向。

微晶玻璃研究进展

综述了关于微晶玻璃的种类、生产制备方法和制造原料的研究进展。其中,重点介绍了以废物固化为目的的微晶玻璃制造技术。以结晶为出发点,重点总结了微晶玻璃晶化过程的研究情况,包括不同工艺的成核机理、成核理论发展和分子动力学模拟研究进展。总结出微晶玻璃技术多样化、复杂化、精细化的发展趋势,并认为未来的基础研究不仅需要关注各种先进表征手段在观测玻璃晶化过程中的应用,更需要将实验手段与数学建模和理论计算等手段相结合。应用方面,介绍了微晶玻璃的4种具有突出价值的性能:透明度、发光性能、热膨胀性能和力学强度,这些性能赋予了其在各种高新技术领域中的巨大应用潜能。

航空发动机气路故障诊断研究现状

航空涡轮发动机诊断学伴随着航空涡轮发动机的产生而产生.20世纪60年代后期,Urban将气路分析引入发动机故障诊断,从而使航空发动机故障诊断学产生了很大的发展.此后,人们发展了各种各样的诊断方法并运用于航空航天和工业应用领域.本研究对当前发动机的主要气路故障诊断方法,如基于线性模型的故障诊断、基于非线性模型的故障诊断、基于人工神经网络的故障诊断等方法进行了综述.

二苯甲酮结晶热力学性质及其模型研究

采用静态法测定了常压下在278.15~313.15 K温度范围内二苯甲酮在不同配比的甲醇-乙腈混合溶剂中的溶解度数据。实验结果表明,当溶剂组成固定时,二苯甲酮的溶解度随温度的升高而增大;同时,二苯甲酮在甲醇-乙腈混合溶剂中存在潜溶现象。此外,分别使用改进的Apelblat方程和λh方程拟合二苯甲酮的溶解度实验数据,结果表明2种模型均能取得较好拟合效果。最后,基于NRTL模型和实验获得的溶解度数据,计算并分析了二苯甲酮的混合和溶解过程的热力学性质。二苯甲酮溶解度的测定与关联能够为其结晶工艺的开发提供重要的理论依据。

添加剂对氨基酸多晶型溶液结晶过程影响的研究进展

氨基酸的不同晶型往往表现出不同的理化性质和药用效果。因此通过调控氨基酸多晶型溶液结晶过程得到目标晶型非常重要,其中添加剂对不同晶型的影响直接且有效,是控制晶型生产常采用的手段。本文综述了不同种类添加剂对氨基酸多晶型溶液结晶过程的影响。首先,以水溶液中不能直接得到的甘氨酸γ晶型为例,阐明了酸、碱和无机盐对其成核的促进作用,从电荷补偿角度分析了该类添加剂对不同晶型生长过程的影响机理。其次,阐述了tailor-made添加剂对氨基酸晶体形态和晶型的调控作用,重点分析了不同结构的tailor-made添加剂对晶型转变的影响规律。介绍了醇-水等混合溶剂对不同氨基酸多晶型结晶过程的选择性影响。最后,在以上分析的基础上,对通过添加剂分子设计制备不同目标晶型进行了展望。