基于分子模拟的表面活性剂对煤体的润湿机制探讨

随着煤矿开采深度和机械化程度的逐渐提高,瓦斯煤尘二次爆炸愈加严重,采用表面活性剂等化学抑尘剂可以有效抑制煤尘的产生及扩散,减少瓦斯煤尘爆炸。为探明非离子表面活性剂对疏水性煤尘的抑制机理,以典型深部(1 050 m)疏水性煤尘为研究对象,利用FT-IR、XRF、XRD等手段分析其基础物化特性,联合EA、XPS、^(13)C NMR等测试技术分析并建立煤尘分子结构模型,通过建立分子模型考察水-表面活性剂-煤润湿吸附体系的平衡吸附构型、分子空间分布特征,设计实验测定表面活性剂吸附前后煤尘的表面自由能组成变化,验证并讨论表面活性剂在煤尘界面的润湿吸附机制。结果表明:表面活性剂可在疏水性煤尘表面形成有效定向吸附层(吸附层较紧密,对煤表面覆盖程度高),通过表面活性剂疏水尾链覆盖煤尘表面疏水结构,亲水头基朝向水相,使得煤尘表面自由能极性分量增大,煤尘表面因此由疏水性向亲水性发生转变。研究结果可为煤矿开采中的高效抑尘处理提供理论指导和借鉴。

无铅焊料溶解润湿性机制的探讨

无铅焊料代替Sn-Pb焊料已成为趋势,润湿性差是无铅焊料难以适应传统回流焊和波峰焊等群焊工艺的主要问题.结合近期研究成果,对无铅焊料的润湿性机制进行了探讨,分析了影响其润湿性的各种因素.

超声波振动下SiC陶瓷颗粒与Zn-Al液态合金的相互作用机制

采用半固态机械搅拌结合超声波振动过程制备了SiC颗粒增强的Zn-Al合金复合材料,研究了超声波作用下SiC陶瓷颗粒与液态Zn-Al合金的相互作用机制。结果表明,超声波作用在Zn基复合材料上可以在液态Zn-Al合金内产生强烈的空化作用,空化作用可以破坏Zn-Al合金表面的氧化物及陶瓷颗粒表面吸附的气膜,使Zn-Al合金润湿裸露的SiC陶瓷颗粒表面并形成冶金结合。在超声振动下,SiC颗粒与Zn-Al合金界面非常平直且洁净,没有孔洞存在,是一种润湿型结合界面。

膜法吸收燃煤烟气中CO2之膜润湿机理及其改性研究

膜吸收法因吸收过程中膜润湿所造成的膜相阻力增加与膜表面形态改变是阻碍膜吸收法吸收CO2的工业应用的重要因素。首先叙述了吸收膜的润湿机理,并基于国内外所采用的提高膜抗润湿性的表面改性研究作了归类总结。最后,从提高疏水性能、稳定性、环保性及可操作性等方面分析比较了各种表面改性方式的优劣,并得出表面物理涂敷法能有效提高吸收膜的抗润湿性并具有良好工业应用前景。

金属液/固相润湿性研究进展

综述了现今金属液／固相润湿性研究的实验方法和理论计算方法以及结果，阐述了几种不同类型的润湿机制。

页岩润湿性及影响因素研究

润湿性是影响页岩油气藏中地层流体分布和运移的重要储层性质,在页岩气勘探开发中占有重要地位。由于页岩自身矿物组成、物理性质和孔隙结构的复杂性与非均质性使得页岩油气藏润湿性评价变得困难。从页岩润湿的形成机制、页岩润湿的表征手段以及影响页岩润湿的主要因素三个方面对页岩润湿研究目前取得的部分认识进行了探讨,并提出了相应的意见与期望。

Janus亲/疏复合材料的制备及研究进展

近年来,Janus亲/疏复合材料因其特殊的润湿结构受到广泛关注。随着人们对Janus亲/疏复合材料认识和研究的不断深入,相应的制备技术愈发成熟,其应用领域也在不断扩大。文中简单介绍了Janus亲/疏复合材料的定向运输机制;重点总结了Janus亲/疏复合材料的制备方法,其中包括静电纺丝法、材料复合法、相分离法、光化学改性法、化学沉积法等,并对各种方法的优缺点进行了对比分析,同时对Janus亲/疏复合材料应用研究进行了归纳总结。最后,对Janus亲/疏复合材料的制备技术及应用领域进行了展望。

Bi-Sn熔体在高熵合金上的润湿行为及界面特征

采用传统座滴法研究了低熔点合金(Bi-Sn)和高熵合金(AlCoFeNiCr和CuCoFeNiCr)之间的润湿行为及界面特征。借助扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)分析了Bi-Sn/AlCoFeNiCr和Bi-Sn/CuCoFeNiCr界面微观结构。结果表明:AlCoFeNiCr和CuCoFeNiCr高熵合金都是结构单一的固溶体,但Bi-Sn熔体在CuCoFeNiCr高熵合金基体上的润湿性明显地优于Bi-Sn熔体在AlCoFeNiCr高熵合金基体上的润湿性;Bi-Sn/CuCoFeNiCr界面发生剧烈的化学反应,有大量的界面反应物生成,Bi-Sn熔体中的原子Sn主要是沿着CuCoFeNiCr高熵合金中的富铜相扩散,而Bi-Sn/AlCoFeNiCr界面平直,且随着润湿温度的升高,Bi-Sn熔体中的原子向AlCoFeNiCr高熵合金基体的扩散程度加强并伴随化学反应,出现类似"皮下潜流"现象;由于CuCoFeNiCr高熵合金中富铜相的存在,为Bi-Sn在CuCoFeNiCr高熵合金基体上的铺展提供了"润湿通道"。

钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究进展

钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究对陶瓷的钎焊连接具有重要指导意义。目前主要在真空系统中开展润湿性试验,除了常规的座滴法,改良座滴法、滴落法以及液桥过渡法逐渐被采用以便获得更加准确的试验数据。钎料合金在陶瓷表面的润湿过程涉及溶解、扩散、界面吸附和反应等,是一种非常复杂的物理化学现象。根据驱动润湿的本质因素,可将润湿机制分为:溶解驱动润湿、吸附驱动润湿和界面反应驱动润湿。然而由于界面行为的复杂性,往往很难进行严格的划分。根据钎料合金/陶瓷界面行为特点,分别建立了反应控制润湿模型和扩散控制模型来研究体系的铺展动力学。对钎料进行合金化处理和陶瓷表面改性是改善润湿性的常用方法,本文主要从润湿性的表征和测量、润湿机制、铺展动力学模型和改善润湿性措施等方面,综述了钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究的进展。