不同地区天然石墨球形化制备负极材料

天然鳞片石墨是制备锂离子电池负极材料的优质原料,本试验以鸡西、内蒙古、萝北3个地区固定碳含量(质量分数)约为95%的石墨精矿为原料,依次进行球形化整形和化学提纯,制备高纯球形石墨,并对高纯球形石墨进行了电化学性能测试。结果表明,经过球形化后,3个地区球形石墨振实密度分别为0.96 g/cm^(3)、0.94 g/cm^(3)、0.98 g/cm^(3),其中萝北石墨振实密度最高,成球率为41.44%。较优混酸提纯工艺为:混酸与石墨的液固比为3 mL/g,HF体积分数为30%,反应时间为6 h,反应温度为70℃,经混酸提纯处理后,3个地区球形石墨固定碳含量分别提高至99.90%、99.88%、99.97%。电化学性能测试结果表明,3个地区石墨负极材料的首次充放电效率均大于90%,首次放电容量均高于360 mAh/g,是制备天然石墨负极材料的理想原料。

典型含能材料的球形化研究进展

含能材料的球形化可以显著提升炸药晶体的加工及应用性能。基于目前国内外对典型含能材料球形化技术的相关研究,从结晶策略角度综述了球形单晶体、球形聚结晶体以及球形分支晶体的研究进展。重点介绍了各球形产品的结晶工艺、球形化机理及降感效果。指出球形产品具有流动性好、堆密度高、感度低的特点,应用潜力巨大,建议结合晶体工程思维,建立各典型含能材料结晶基础数据库、强化在线过程监测、完善模型计算以及多学科交叉研究,为含能材料球形化结晶工艺精确调控和工业生产提供指导。

二硝酰胺铵(ADN)球形化技术研究进展

对二硝酰胺铵(ADN)的球形化技术进行了比较详细的综述。从乳液球形化、喷雾球形化、喷射研磨球形化、超声波球形化、微反应球形化技术及膜乳化结晶新技术等几方面介绍了ADN球形化技术的研究现状,对比了各种技术的优缺点,提出了超声波球形化技术、微反应球形化技术和膜乳化结晶技术是ADN球形化制备技术发展的趋势,并指出了我国ADN球形化技术的发展方向。

ADN球形化及防吸湿性研究

随着导弹等武器制导技术的发展,21世纪固体推进剂技术的发展目标已经向高性能、高可靠性、低特征信号转变。通常,合理选择和优化固体推进剂组分对推进剂的影响十分重要。然而,高氯酸铵作为在推进剂中广泛使用的高能氧化剂,缺陷不断凸显,不仅污染环境,还影响作战效果,因此,选用一种绿色高能的新型氧化剂成为当前研究的热点。二硝酰胺铵(ADN)因其性能优异、能量密度高、绿色清洁、氧含量高等优点备受国内外专家关注,而且,已有报道显示用ADN代替高氯酸铵的推进剂拥有更好的比冲。但是ADN有着吸湿性较强的致命缺陷。本文章的主要内容是对ADN进行球形化,在提高其稳定性的同时,通过表面改性包覆方法来使ADN具被防吸湿的功效。通过控制变量法优化实验方案中的各项条件。采用差示扫描量热分析法和傅里叶红外光谱分析对改性包覆后的ADN进行性能探究。分析结果表明,改性包覆后的ADN仍然拥有良好的热稳定性,且一定程度上提高了热分解温度;包覆后的ADN结构并未发生变化,且通过吸湿性测定发现,获得的样品暴露在空气中4小时质量几乎不变。

球形化HMX颗粒的晶体品质与性能

分别采用激光粒度仪、光学显微镜、高效液相色谱、X-射线衍射等方法对球形化处理前后的奥克托今(HMX)颗粒的形貌、化学纯度、晶体缺陷等晶体品质进行了表征,采用TG-DSC和5s爆发点实验研究了其热性能,测试了其撞击感度、摩擦感度和静电感度。结果表明,球形化HMX颗粒基本为球形,表面光滑,颗粒透光均匀,内外缺陷少,热稳定性提高,颗粒密度分布集中,以HMX为基的浆状炸药的流散性明显改善,机械感度和静电感度变化不明显。

重结晶法制备球形化RDX

为解决以RDX为基的熔铸炸药固态含量低的问题,采用环己酮作为溶剂重结晶的方法,得到了球形化RDX晶体.分析了重结晶工艺条件中结晶温度、搅拌速率、杂质等参数变化对于RDX晶体形状的影响,制备了球形化RDX晶体.测试了球形化RDX的晶体形状、流散性、机械感度和以其为组分的PBX冲击波感度.结果表明,采用环己酮重结晶法制备的球形化RDX晶体形状规则、表面光滑、棱角少、流散性好,撞击感度、摩擦感度比普通RDX略有降低,以球形化RDX为基的PBX相比以普通RDX为基的PBX冲击波感度降低约25%.

球形化处理铜锡粉末制备CuSn10含油轴承

以电解铜粉和锡粉为原料,通过高能球磨机进行预混,并采用球形化工艺对所制得的铜锡混合粉进行表面整形,以改善颗粒表面形貌及性能,然后通过压制、烧结工艺制得烧结青铜含油轴承。分析不同处理条件下的颗粒形貌和烧结轴承表面形貌,测定复合粉末的流动性、松装密度,以及烧结青铜含油轴承的密度、含油密度、开孔隙率、径向和轴向伸长率、布氏硬度和压溃强度(RCS)。结果表明:随球形化处理时间的延长或处理转速的提高,颗粒球形化程度提高,粉末流动性得到改善,烧结含油轴承含油率均可达到18%以上,压溃强度随粉末球形化处理时间延长或转速的提高而升高。球形化工艺中转速3 000 r/min,处理时间15 min时,可获得最佳的处理效果,烧结青铜含油轴承含油密度为6.68 g/cm3,开孔隙率为22.45%,压溃强度为220.8 MPa。

超声和喷雾辅助制备微米球形化RDX

采用超声喷雾辅助重结晶装置对RDX进行重结晶研究,以二甲基亚砜为溶剂,纯净水为非溶剂,制备了微米球形化RDX。用扫描电镜和激光粒度分析仪对RDX的形貌和粒度进行了表征,并测试了样品的热分解性能和撞击感度。结果表明:制备的样品呈球形,颗粒分布均匀,中值粒径为2.65μm;和原料相比,重结晶RDX的撞击感度明显降低,特性落高(H50)由21.51cm升高到36.43cm。经过该重结晶工艺,RDX的活化能和热爆炸临界温度略有升高。

二硝酰胺铵(ADN)球形化工艺研究

介绍了近年来国外关于二硝酰胺铵 (ADN)球形化的工艺方法 ,重点讨论了中间介质、分散剂、表面活性剂和热稳定剂的作用及其选择方法。

NTO球形化粒子的结构与形貌

Recrystallization of 3-n itro-1,2,4-triazol-5-one(NTO) in co-solvent of water and N-m ethyl-2-pyrroli-done(NMP) was perform anced and NTO spheroid ic partic les w ith the size of 180 m icrons were obtained under rap id cooling and torrential stirring etc.SEM im ages showed that the spheroid ic partic les were rounded,dense,compact,and had no cavities.XRD curves revealed thatNTO speroid ic partic les had the sam e d iffraction angles as raw partic les wh ile the crystallin ity integrality de-creased rem arkab ly.SEM im ages of the cross section showed that the partic les were composed of need les w ith d iam eter of several m icrons that arranged rad ially outward from the center.

高纯超细球形化硅微粉的研究

对硅微粉的超细球形化进行了研究 ,实验发现

球形化NTO晶体的制备及机械感度研究

用水与N—甲基—2—吡咯烷酮(NMP)作混合溶剂,添加表面活性剂聚乙烯醇等,通过升温和快速降温重结晶3—硝基—1, 2, 4—三唑—5—酮(NTO),得到球形化的NTO晶体。讨论了影响晶体形貌的因素,并通过扫描电镜、X射线衍射对NTO晶体进行了分析表征,测试了球形化制备前后的机械感度。结果表明:当w(聚乙烯醇)=0.001%～0.010%,降温速率不低于10℃/min时,可制备出表面光滑、晶形规则的球形化NTO晶体;球形化NTO晶体撞击感度和摩擦感度分别降低了20个百分点和8个百分点;特性落高提高了13.7 cm。

球形化CL-20制备及性能表征

为降低工业六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的机械感度,增强其工艺适应性,提高使用安全性,通过超声分散处理工艺、湿法粉碎工艺以及高剪切分散乳化工艺分别制备了球形化CL-20,采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(diffraction of X-rays,XRD)、激光粒度仪、差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter,DSC)对处理前后CL-20的形貌、晶型、粒度、热分解等性能进行了测试,采用GJB 772A—1997方法测定了机械感度。结果表明:采用三种工艺方式制备的CL-20粒度减小,表面圆滑;处理前后晶型不变,均为ε型;处理后的CL-20机械感度降低;采用高剪切分散乳化工艺制备的球形化CL-20分解温度较原材料降低6.59℃,而其他两种方法制备的CL-20分解温度无明显变化;采用超声分散处理后的CL-20粒度为60~80μm,采用湿法粉碎工艺处理后的CL-20粒度为15~20μm,采用实验室高剪切分散乳化机粒度可达到10μm以下;三种工艺处理时间分别为150~180 min、45~60 min、20~30 min。

吉林某隐晶质石墨球形化整形及提纯试验研究

以吉林汪清地区某隐晶质石墨选矿精矿为原料,采用QWJ气流涡旋粉碎机成套系统进行球形化处理,共整形16次,最佳整形次数为6次。并对球形化石墨进行提纯,采用HF和HCl的混酸法确定混酸与石墨液固比5 m L/g,HF体积分数33%,反应温度50℃,时间3 h,浸出4次,得到最终精矿固定碳含量99. 82%。

天然石墨的球形化工艺参数优化

为提高球形石墨的振实密度,采用LNP-18A整形机对天然石墨粉碎样进行球化实验,探讨球化轮转速、风量、分级轮转速、球化时间等4种不同参数对石墨球化效果的影响。结果表明:球化轮转速在3600~6000 r/min时,石墨粒径减小,球化作用使得粒度分布变窄,振实密度增大;风量提升57.1%,成品率降低7%,D10增大11.43%;D10与Dmax随着分级轮转速增加减小的程度最为显著,成品率增加8%,振实密度变化不大;球化180 min后球形石墨的振实密度增大97.19%,细粒级颗粒含量先减少后增加;物料为2 kg条件下,球化轮转速为6000 r/min,分级轮转速为3900 r/min,风量为4.54 m^(3)/min,球化180 min振实密度达到0.913 g/cm^(3),成品率达到67%。

球形化TKX-50的制备及性能表征

为提高1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐(TKX-50)的流散性、降低机械感度、提高装药密度、增强使用的安全性和可靠性,采用冷却结晶结合超声辅助法制备了球形化TKX-50,探究了溶剂种类、冷却初始温度、降温速率及超声时间对TKX-50晶体形貌的影响;利用扫描电子显微镜、激光粒度仪、傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪、X射线衍射仪测定了其结构和形貌;采用差示扫描量热仪测定了其热分解性能;采用撞击感度仪和摩擦感度仪测定了机械感度。结果表明,采用冷却结晶结合超声辅助法,以丙酮与DMSO质量比为1∶4的混合溶液为溶剂,在65℃下配制饱和溶液,自然冷却至室温,将所得样品超声15 min,可制得粒径为171.515μm的球形化TKX-50;球形化后的TKX-50结构未发生变化,摩擦感度为64%,较原料TKX-50提高了24%;撞击感度为16%,较原料TKX-50降低了14%;分解温度为248.22℃,较原料略有提高。

电子废弃物破碎颗粒料球形化过程研究

电子废弃物的材料组分保留产品设计时的特征,其同粒径破碎料较难通过材料特性实施高效分选。采用自主研发的电子废弃物形态调控设备,对废旧LED球泡灯灯具破碎料进行温度/机械力场形态调控,通过料层间剪切力以及腔体内冲击碰撞作用实施改性。结果表明,较优的加工时间可减少粒径损失。在腔体环境温度100℃,转子转速1960 r/min,时间4 min的条件下,D50粒径为1.5 mm。通过图像处理软件ImageJ对球形度进行分析,由未改性时的随机状态,处理成全部球形度小于3.5,且占比满足正态分布。本研究对提高后续分选过程的适应性和高效性有重要意义。

天然石墨球形化设备应用现状与展望

以天然石墨球形化机理为切入点,详细介绍了几种常用天然石墨球形化设备的结构以及工作原理,探讨了天然石墨球形化设备现存问题。分析归纳了近年来天然石墨球形化方面的研究进展,介绍了天然石墨球形化设备的研发及其应用情况,并对球形化设备的发展趋势进行了展望。

天然石墨球形化工艺研究

随着国产电池对汞含量的限制和低汞化的要求,天然石墨作为制备低汞、无汞电池的优质导电材料,与我国"绿色"碱锰电池得到了同步发展,但要求石墨粉体粒度范围窄、振实密度大.作者利用微细粒子复合化设备对鳞片石墨和微晶石墨的球形化工艺进行了较深入地研究.结果表明:球形化处理后,鳞片石墨和微晶石墨的形状均有较大的改善,球形度得到较大幅度的提高,其中鳞片石墨长径比与整形前的长径比相比分别降低了32.75%和48.94%,振实密度提高了85%以上,而且成球率高.

高氯酸铵的球形化结晶工艺和性能表征

为获得球形化高氯酸铵(AP),利用重力法测试了AP在水中的溶解度,采用Vant′t Hoff方程和Apelblat方程对溶解度数据进行拟合,建立溶解度模型;采用冷却结晶法制备了球形化AP晶体,分析了结晶液初始质量分数、搅拌速率、降温速率及养晶时间对产品形貌及粒度分布的影响;分别对非球形AP原料和球形化AP样品进行了吸湿性能、松散堆积密度、流散性、热稳定性的表征。结果表明,AP在水中的溶解度随着温度的升高而增加,Apelblat方程和Vant′t Hoff方程的R^(2)接近于1,且MAPD均小于3%;最佳冷却结晶工艺为:搅拌速率为230r/min,结晶液初始质量分数为35%,降温速率为0.5℃/min,养晶时间为3h;球形化AP样品的吸湿性能、松散堆积密度、流散性、热稳定性相比于非球形AP原料有明显改善。