真空冷喷涂BaTiO_(3)颗粒加速过程研究

以BaTiO_(3)陶瓷颗粒为例,模拟了在不同真空冷喷涂工艺参数下的加速过程,探讨了工艺参数对颗粒速度的影响,并通过粒子成像测速装置进行验证,最后采用真空冷喷涂制备了BaTiO_(3)陶瓷涂层并测试涂层性能。模拟结果表明:颗粒速度随着气体压力和气体预热温度的增大而增大;在相同气体压力和预热温度下,颗粒粒径越小受弓形激波的影响越大;多颗粒的加速规律与单颗粒相似。粒子成像测速结果表明在0.2 MPa、300 K或373 K条件下,BaTiO_(3)颗粒速度与模拟结果分别相差约10.2%和8.1%。在该工艺参数下,采用真空冷喷涂制备得到2~3μm连续且致密的BaTiO_(3)涂层,结合力大小为8 N。研究结果表明,数值模拟结合粒子成像测速得到的工艺参数及其影响规律是可靠的,可用于指导柔性陶瓷薄膜的制备。

真空冷喷涂铜颗粒加速特性数值研究

基于Fluent气固两相流数值模拟,研究真空冷喷涂铜颗粒的加速特性,分析了环境压力、喷涂距离、入口总温和颗粒粒径等参数对真空环境下颗粒撞击速度的影响。结果表明:环境压力是决定颗粒撞击速度的关键因素,随环境压力的变化,小直径颗粒(dp≤1μm)撞击速度的变化曲线呈抛物线状态,但大直径颗粒无显著变化;采用合适的喷涂距离,才能获得最大的颗粒撞击速度;增加入口总温可提高小直径颗粒的撞击速度,但对大直径颗粒无明显加速效果;真空冷喷涂颗粒的尺寸可从微米级减小至亚微米级,但过小的颗粒仍难达到足够高的撞击速度。

真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响

目的真空度直接影响着真空冷喷涂时气体流动特性和颗粒撞击速度,研究真空度对气体和颗粒流动特性的影响。方法确定真空冷喷涂系统结构,采用FLUENT软件进行真空冷喷涂气固两相流研究,通过数值模拟研究真空度对流场和颗粒撞击速度的影响,并研究相同压力比下的气固两相流特性。结果当入口压力一定时,喷管内的气体轴线速度、密度和温度与环境压力大小无关;而在射流区,环境压力越小,则气体轴线速度波动越小、密度越低,但到达基板后的气体温度均接近喷管入口温度。环境压力对大粒径颗粒的撞击速度影响较大,颗粒撞击速度随环境压力增大而先增后减,最佳环境压力可根据气相云图和气体密度来确定。当进出口压力比相同时,喷管内和射流区域内的气相速度云图基本相同,气体轴线速度曲线基本重合,而基板前的颗粒速度不同,此时环境压力越低,颗粒速度越高,越有利于形成涂层。结论采用计算流体动力学分析方法厘清了真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响,为涂层制备奠定了理论基础。

蔬菜的真空冷却

＠张建民＠刘升￥山东省商业工程设计院￥国家蔬菜工程技术研究中心一、真空冷却的原理１ｋｇ０℃的冰变成１００℃的水蒸汽需要多少热量呢？首先１ｋｇ０℃的冰变成０℃的水需要８０Ｋｃａｌ的融解潜热，其次０℃１ｋｇ的水变成１００℃的水需要１００Ｋｃａｌ的热量，最后１ｋ...

投影管真空冷液灌装系统的设计

本文介绍了投影管真空冷液灌装系统的工艺流程,分析了具体的实现方式,并提出了几种设计方案,在方案比较的基础上确定了最终方案,然后对系统设计的主要部分进行了详细说明。

真空冷喷涂技术及其在功能器件中的应用

真空冷喷涂作为一种有潜力的新型涂层制备工艺,已引起来自多个国家研究团队的关注。超细陶瓷或金属颗粒以数百米每秒或更高速度撞击基体与累加沉积,无需高温烧结,即可在室温下制备致密或多孔的纳米结构陶瓷涂层或金属涂层。该工艺具有材料适用广泛、成分不易发生变化、可直接快速制备复合材料以及多种结构涂层的优势。尤其是在功能陶瓷领域,真空冷喷涂有希望成为以烧结为基础的传统生产工艺的替代品。文中详细阐述了真空冷喷涂工艺的原理与特点、颗粒沉积行为和典型涂层形貌,并介绍了真空冷喷涂工艺在传感器(气体、湿度和温度)、能源器件(太阳能电池、燃料电池、锂离子电池和超级电容器等)、微机电系统(MEMS)器件、表面防护、生物涂层以及金属涂层等领域的应用和最新研究进展。最后对真空冷喷涂工艺的未来研究方向和应用领域进行了展望。

真空冷喷涂致密Al_2O_3陶瓷涂层微观结构的研究

本文选用平均粒径为400nm的Al_2O_3陶瓷粉末,采用真空冷喷涂的方法在玻璃基体上制备了涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及高分辨透射电镜(HR-TEM)等方法对真空冷喷涂氧化铝涂层的微观结构进行了深入分析。结果表明,Al_2O_3颗粒主要是以单个颗粒作为沉积单元,喷涂颗粒高速碰撞基体和已沉积涂层,发生了晶粒细化及塑性变形,在涂层的局部能够观察到由于粒子的强烈撞击而形成的非晶组织。此外,由于粒子高速碰撞过程中发生塑性变形,涂层局部产生了高密度的位错。

真空冷喷涂LiNi_(0.33)Co_(0.33)Mn_(0.33)O_2涂层颗粒沉积行为研究

真空冷喷涂是一种基于室温及真空条件下超细陶瓷粉末粒子的撞击破碎实现涂层沉积的方法。目前,真空冷喷涂技术已经在微电子器件,金属防护以及新能源领域展现了良好的应用前景。本研究将目光转向锂离子电池,基于真空冷喷涂技术,在氧化铝基体上制备了锂离子电池LiNi_(0.33)Co_(0.33)Mn_(0.33)O_2(NMC)三元材料正极涂层,使用扫面电子显微镜(SEM)观察了NMC涂层的表面及截面微观形貌,使用X射线衍射(XRD)对涂层的相结构进行了测试,使用3D激光显微镜表征了涂层的表面粗糙度,系统研究了载气流量、喷涂距离、喷涂次数等沉积条件对NMC涂层微观形貌及粒子沉积行为的影响。结果表明,在真空冷喷涂NMC涂层中可以观察到明显颗粒破碎沉积现象,涂层结构致密。NMC粉末颗粒沉积方式受气流量、喷涂距离、喷涂次数等沉积条件的影响,载气流量的提高会提高粒子撞击速度,从而提高涂层沉积速率,但过高的气流量会导致粒子发生冲蚀,在涂层表面留下凹坑,致使涂层粗糙度增大。喷涂距离过大会导致NMC颗粒撞击速度减小,粒子破碎不充分,涂层呈现出类似团聚粉末堆积的疏松结构。喷涂次数影响涂层厚度,在合适的沉积参数条件下,可以通过调整喷涂次数实现涂层厚度的线性调控。

真空冷喷涂技术制备塑料染料敏化太阳能电池中TiO_2散射层及其性能表征

塑料染料敏化太阳能电池（DSC）由于其质量轻、形状灵活可变、适用于低成本的连续式生产而成为一种很有发展前景的光化学太阳能电池。为了提高电池的效率,在室温下用真空冷喷涂技术将亚微米级制备在TiO2纳米晶体层表面形成一层光散射层。通过研究光散射层的影响以及散射层与纳米晶TiO2层的结合以理解电池效率提高的原因。为了对比,使用乙醇中添加亚微米级Al2O3或TiO2颗粒形成的悬浮液,采用溅射沉积法,制备出两种散射层。结果显示,所有三种散射层对光的反射能力均强于TiO2纳米晶体层。无照电流结果表明NC＋VCSTiO2电池的散射层与TiO2纳米晶体层连接比另外两对组合更有效。因此,由吸附在散射层粒子表面的分子所决定的光诱导电子可以有效转移到TiO2纳米晶体层,并最终输出到外电流回路。假设由于散射效应电池效率提升13%,那么散射层与TiO2纳米晶体层层之间的良好结合贡献10%,最终导致使用NC＋VCS-TiO2散射层的塑料染料敏化太阳能电池效率提升～23%。此外,NC＋VCS-TiO2散射层的抗弯性能优于NC＋SD-TiO2和NC＋SD-Al2O3电池。

小型实验用蔬菜真空冷冻干燥机的设计与计算

针对真空冷冻干燥蔬菜工艺研究的需要，设计了一种小型实验用蔬菜冻干机。该机具有结构紧凑，制造成本低，运行费用低，工艺研究所需数据测量方便、全面，系统运行工况调整容易的特点。经过对多种蔬菜的冻干实验研究，证明该机性能良好，运行可靠。

真空冷冻干燥机使用注意事项与维护

本文介绍真空冷冻干燥机的原理和日常维护,分析其产生故障的原因,并提出解决方法。

真空冷诱导对冰温贮藏罗非鱼片鲜度和滋味的影响

以罗非鱼片为实验原料,研究了3种真空冷诱导前处理对罗非鱼片冰温贮藏过程中鲜度和滋味的影响。真空冷诱导初始温度均为12℃,设置了3种不同的真空冷诱导速度:1℃/h(方式Ⅰ)、2℃/h冷诱导(方式Ⅱ)和快速冷诱导(方式Ⅲ)。当鱼片温度降低到冰温带时,真空冷诱导结束,取出鱼片装密封袋冰温贮藏。对比了不同的真空冷诱导方式对罗非鱼片鲜度指标K值、肌苷酸(IMP)和主要滋味游离氨基酸的影响。冷诱导速度越慢,冷诱导时间越长,冷诱导结束时去除的水分越多,12 h时K值略高,但在冰温贮藏过程中K值增长越缓慢,36 h后K值反而最低,鲜度最好。在呈味游离氨基酸总量和游离氨基酸总量(TFAA)方面,真空冷诱导方式Ⅱ优于方式Ⅰ和方式Ⅲ,方式Ⅰ和方式Ⅲ区别不明显。

响应面法优化刺参的真空冷冻干燥工艺

利用Box-Behnken法设计中心组合试验,对刺参的冻干工艺进行响应面分析,结果表明:(1)在预冻温度、预冻时间和最大加热板温3个因素中,预冻温度为影响冻干刺参综合品质的最显著因素。(2)建立了刺参冻干品质指标与各因素之间的二次回归模型,通过显著性检验及试验验证,证明模型较能反映实际问题。(3)结合冻干理论,通过响应面分析及表面微观结构观察分析各因素对冻干品质影响的原因。(4)响应面优化得到最佳工艺参数为:预冻温度-34.59℃,预冻时间4.26 h,最大加热板温度80.27℃;设定参数:预冻温度-35℃,预冻时间4 h,最大加热板温度80℃对最佳工艺参数进行验证,预估值能反映实际情况。

真空预冷保鲜菠菜及其对储藏品质影响研究

将真空预冷技术应用于菠菜冷藏保鲜的预处理,设置不同真空预冷压力,预冷后的菠菜在4℃、湿度(85%)的情况下储存两周,然后测量在整个贮藏期中菠菜的质量损失、维生素C、色差值变化。结果表明,压力为1250Pa、预冷15min可使菠菜的物理和化学性质影响最小,并有效延长货架期。

真空绝热深冷设备性能试验方法标准修订综述

阐述了GB/T 18443—2001《低温绝热压力容器试验方法》系列标准修订及相关研究情况,有利于帮助低温压力容器业内人士了解GB/T 18443—2001《低温绝热压力容器试验方法》系列标准的变化背景及发展方向。

空冷岛抽真空过冷原因分析及处理措施——某电厂100MW直接空冷机组

某电厂100MW直接空冷机组在冬季运行中长期间断性存在抽真空过冷现象。本文从运行方式、参数调整等方面,对其产生的原因进行分析,并提出了相应的处理措施,为其他直接空冷机组出现同类现象提供借鉴和参考。

真空绝热深冷容器封头开裂原因探讨及改进工艺

真空绝热深冷容器用304类不锈钢封头在使用过程中偶有开裂发生,通过对封头裂纹进行化学分析、扫描电镜和铁素体等检测,对比其他文献中的案例,分析了封头开裂产生的原因,提出一些改进措施,为避免类似事故提供参考。

果蔬真空速冷技术的研究

果蔬是人民生活中不可缺少的付食品之一。但采取后的果蔬,带来大量的田间热,同时,新鲜的果蔬,虽然离形母体与土壤,但仍是个有机活体,仍依靠吸收氧气与呼出二氧化碳有呼吸作用来维持生命活力,而呼吸作用,又是从以消耗果蔬体内的营养物质为前提,因此呼吸作用越强。

大冶有色金属公司诺兰达炉真空缓冷贫化包子冷却炉渣选矿工艺研究

对诺兰达炉包子冷却炉渣的工艺矿物特性进行了研究 ,采用粗磨粗选 ,粗选尾矿扫选抛尾 ,粗精矿再磨精选的流程 ,可以得到铜品位为 2 1 5 5 % ,回收率为 78 2 8% ,尾矿品位为 0 2 0 %的好指标 ;选铜尾矿磁选 ,可以得到铁品位为 5 9 67%的铁精矿 ,回收率为 3 1 90 % 。