Importance of Liquid Metal－Solid Wetting in ModernMaterials Science and Technology

Wetting phenomenon occurring between liquid metals and solid materials is important in manytechnological processes involving a liquid phase. The fundamentals of wetting with the emphasis on metal-ce-ramic systems are briefly described and various technologically important processes are analysed in relationwith liquid metal-solid wetting.

WC-Ni基硬质合金的基础研究进展

WC-Ni基硬质合金可应用在磁性材料成形模具和核主泵机械密封关键部件等极端工况领域。由于材料体系的本征特性,WC-Ni基硬质合金的高性能化和质量稳定性控制一直面临挑战。两相区碳窗口、固液转变温度、液相烧结过程中的润湿行为,以及合金组元在黏结相中的固溶特性,是硬质复合材料成分及其制备工艺设计的关键参数。本文以制备工艺体系最完善的WC-Co基硬质合金为参比对象,从上述4个方面对WC-Ni基硬质合金的本征特性及其研究进展进行综述,旨在强化对WC-Ni基硬质合金本征特性的理解,为高性能WC-Ni基硬质合金新材料高效开发提供参考。

磷酸铁锂系列产品工艺研究进展

正极材料磷酸铁锂基锂电池相对于其它锂电池具有高安全性、循环性、高能量密度等优点,在未来的正极材料市场有一定的价值、潜力及广阔的应用前景,是目前锂电池行业吸引力最强的研究对象之一。就磷酸铁锂锂电池的制备原理、电性能工作原理进行了简单介绍;详细阐述了近年来磷酸铁锂的制备、表面涂覆、金属掺杂、纳米化改性对磷酸铁锂的形貌及电化学性能等性质的影响;最后,对磷酸铁锂锂电池的发展进行展望,旨在为磷酸铁锂的发展提供借鉴。

纳米氧化铬的制备与应用研究进展

氧化铬(Cr_(2)O_(3))是无机盐行业主要产品之一,广泛应用于化工、冶金、机械等领域,在国民经济中具有重要的作用。大量研究表明,当Cr_(2)O_(3)的粒度达到纳米尺度时,将拥有更多独特效应(如小尺寸效应、表面效应等),为新材料的开发应用提供了新思路。结合近年来国内外在纳米Cr_(2)O_(3)研究与应用领域的最新进展,对纳米Cr_(2)O_(3)的制备方法进行了详细综述,主要包括气相法(化学气相沉积法、微波等离子体法、激光气相沉积法)、湿化学法(沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法、模板法)和固相法(固相热分解法、高能球磨法);介绍了纳米Cr_(2)O_(3)在除颜料、耐磨防腐蚀涂层、气敏传感器等传统应用场景以外,在高效催化、新能源材料等新兴领域的应用进展。通过总结对比,提出了将湿化学法与固相法结合规模化制备高稳定纳米Cr_(2)O_(3)有效路径的建议。指出“双碳”目标战略背景下,中国能源结构的快速转型将催生纳米Cr_(2)O_(3)在储能体系用关键材料领域的新应用场景。

顶空固相微萃取⁃气相色谱质谱快速测定聚酰胺环氧氯丙烷湿强剂中氯丙醇含量

建立了快速测定聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)湿强剂中1,3-二氯-2-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇的顶空固相微萃取-气相色谱质谱方法。采用二乙烯基苯/碳宽范围/聚二甲基硅氧烷(DVB-CWR-PDMS)萃取头,取样量2 mL、萃取温度60℃、萃取时间30 min、加热器转速300 r/min、解析时间2 min、NaCl加入量1.2 g,对湿强剂氯丙醇进行萃取,经DB-WAX色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)分离后,质谱选择离子监测模式检测,外标法定量。PAE湿强剂中1,3-二氯-2-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇线性范围分别为0.01~0.1 mg/L和1.0~10 mg/L、相关系数均大于0.999、加标回收率范围分别为95%~110%和96%~113%、检出限分别为0.0001 mg/L和0.1 mg/L。该方法简单、准确、检出限低、无需使用衍生剂,大幅缩短前处理时间和成本,适用于PAE湿强剂样品中氯丙醇的快速测定。

中国再生铅行业节能降碳效益分析

在能源“双控”及“双碳”背景下,我国再生铅行业节能降碳成绩显著。采用数理统计法对国内再生铅企业进行初步统计,表明我国再生铅行业工艺与装备在加速迭代增强。在统计分析的基础上,针对不同工艺,对再生铅生产节能降污情况进行了系统地分析,为今后我国再生铅行业节能降碳核查提供技术依据。

海上X5井油基作业起泥球问题研究

海上X5井在使用油基钻井液钻井时,频繁出现起泥球的现象,严重影响了作业。经分析海上其他区块起泥球的经典案例和经验,认为无论是地层、工程还是使用的钻井液类型,该井与相关案例都存在很大差异,因此给现场问题解决带来了极大挑战。为此,室内突破常规理念,探索构建了一套针对油基情况的泥球模拟评价方法,并从岩屑、水侵、油基钻井液三个方面开展了大量实验,最终确认了造成油基作业起泥球问题的主要因素、次要因素和关联因素,并优选出一种能将油基钻井液防泥球性能极限提升20%的高效油基润湿剂材料。研究也提供了预防泥球的工程和油基钻井液措施,这些措施经现场应用后,基本解决了油基作业时的起泥球问题。

湿固相机械化学法制备超细氧化钇的研究

以工业上常见的水合草酸钇和氨水为原料,采用湿固相机械化学法制备了D50<0.5μm,D90<1μm的窄分布超细氧化钇,研究了在球磨和煅烧过程中对氧化钇粒度的影响因素,通过粉末X射线衍射(XRD)、同步热分析(TG-DSC)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)考察了球磨过程中的机械化学反应与物相转变,以及前驱体的热分解过程。

湿固相机械化学法制备蓝粉前驱体过程中的物相转变

采用湿固相机械化学法制备稀土铝酸盐蓝色荧光粉前驱体 ,用XRD和DTA TG分析技术研究了湿固相球磨过程和后续煅烧过程中的物相转变。结果表明 :在球磨过程中反应原料经历了无定型化与水热结晶两个主要阶段 ,观察到了MgAl2 O4 尖晶石结构相的形成和BaMg(CO3) 2 及BaCO3的再结晶现象 ,这些晶相在 64 0℃之前仍保持稳定。在烧成过程 ,首先发生无定型Al(OH) 3的分解 ,而后是分两个阶段的BaMg(CO3) 2和BaCO3分解过程。到 90 0℃时 ,碳酸盐的分解才基本结束 ,但没有形成高温固相反应所得到的BaMgAl1 0 O1 6 晶相。扫描电镜观察和粒度分析结果表明所得前驱体为粒度 1～ 3 μm ,分散性良好的亚球形蓝色荧光粉前驱体。

巷道湿喷作业风流-粉尘运移规律的数值模拟

为了解决巷道湿喷混凝土作业粉尘污染问题,针对巷道湿喷作业现场的风流场和颗粒场特点,采用κ-ε模型并运用气固两相流理论建立了巷道湿喷作业风流-粉尘运移的数学模型,利用Fluent软件进行了数值模拟,通过与现场实测数据对比,发现模拟结果与实测数据相吻合。结果表明,湿喷产尘口下风侧0~6 m区域聚集了大量的高质量浓度粉尘云团,基本扩散至整个巷道断面,最低质量浓度高达12 mg/m3,湿喷产尘口下风侧6 m以后,高质量浓度粉尘云团消失,粉尘逐渐向巷道其他区域分散运移,但局部粉尘质量浓度依然高达30 mg/m3,直至湿喷口下风侧16.4 m以后,粉尘质量浓度迅速降低至3 mg/m3以下。由此提出了＂湿喷作业粉尘三区理论＂,并提出将参与搅拌、上料等作业程序的设备和人员布置在＂可接受粉尘区＂为最佳。

铬铁精矿球团烧结工艺与机理

对铬铁精矿球团烧结新工艺以及球团烧结矿冶金性能和固结机理进行研究。研究结果表明:铬铁精矿粒度粗,成球差,必须经过球磨机细磨,使其比表面积达到1 700 cm2/g,才具有良好的成球性;在膨润土配比为1.5%(质量分数)、造球水分为9.0%(质量分数)、造球时间为12 min的条件下,生球落下强度5次/(0.5 m),抗压强度11 N/个,爆裂温度480℃。优化的球团烧结工艺参数为:焦粉用量7%(质量分数)(内配比例30%),烧结混合料水分为9.5%,料层高度为650 mm,干燥温度为300～350℃,干燥负压为4 kPa,干燥时间为3 min,点火温度为1 100℃,点火负压为5 kPa,点火时间为1.5 min,烧结负压为8 kPa,取得了良好的指标:烧结矿产量为3.01 t/(m2.h),转鼓强度为89.33%,固体燃耗为79.19 kg/t。铬铁精矿球团烧结矿在900℃时很难还原,但还原膨胀率只有5%～6%,还原粉化率RDI+3.15大于94%,还原过程将具有较好的强度;在烧结料层的中上部,烧结矿的宏观结构以单个散状球团为主;在烧结料层下部以葡萄状烧结矿为主。铬铁精矿球团烧结矿矿物组成以铁铬尖晶石和硅酸盐矿物为主,单颗粒的球状烧结矿以固相固结为主,葡萄状烧结矿中液相量占30%左右,由固相固结和液相黏结共同维持烧结矿强度。

纳米α-Al_2O_3粉体的制备与表征

以硫酸铝铵为原料,可溶性淀粉为分散剂,分别利用固相法和湿化学法制备了纳米α Al2O3粉体。产品经超声波处理后,X 射线衍射实验证明为α相,用透射电子显微镜(TEM)测得粉体呈球形,粒径为20nm～30nm。利用大分子链的空间位阻效应,高分子网络的阻融作用,以及固体分散剂的物理分散作用,克服了粉末的粘连与团聚。

湿式除尘风机三相除尘运行参数研究

针对湿式除尘风机内部气液固三相流场的特点,在FLUENT中采用欧拉法描述气相湍流流动,采用拉格朗日法描述粉尘与液滴的运动,同时考虑气、液、固三相之间的耦合关系,运用Euler/DPM/DPM模型对其内部流场进行数值模拟。将数值计算结果与实验结果进行比较,验证该数值模型用于模拟风机三相流场的可行性与准确性,为进一步优化湿式除尘风机提供依据,并在此基础上研究湿式风机的除尘效率与粉尘粒度、风机转速及液气比等参数的相互关系。研究结果表明:粉尘粒度越大、风机转速越高、液气比越大,除尘效率越高;当粉尘粒度由15μm减少到1μm时,除尘效率从99%降至65%;当风机转速由1 500 r/min增加到1 700 r/min时,粒度为3~10μm的颗粒除尘效率可提高3%~5%;提高增大液气比(0.1~0.4 L/m^3)可明显提高小粒度粉尘颗粒(1~10μm)的除去效率。

径向直叶片湿式风机内气固两相流的数值模拟

利用FLUENT软件中离散相模型(DPM)和混合模型对径向直叶片湿式风机内部三维两相流场进行模拟.分析风机内部的气固二相的浓度、体积分数、速度矢量和压力等参数的分布,比较两模型在此次模拟中的优缺点.模拟结果表明,在入口粉尘浓度很低的情况下,固相颗粒的浓度分布与气流流向大致相符.DPM模型颗粒相浓分布和混合模型颗粒相体积分数分布的趋势基本一致.DPM模型在反映浓度局部分布时更加精确,而混合模型在描述整个流场的浓度分布时更加完整.模拟结果对径向直叶片湿式风机气、液、固三相流场和除尘机理的研究有指导意义.

纳米陶瓷粉末的制备方法综述

纳米陶瓷粉末应具备高纯度、组成可控、成分均匀、具有所需物相、颗粒尺寸小且分布范围窄、无硬团聚体等特性,然而传统的固相反应法已不能满足这些要求,本文综述了纳米陶瓷粉末的制备方法,如水热法、气相沉积法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法等,并从粉末特性、实用性及经济性等方面对制粉方法的优缺点进行了全面讨论,指出,追求高的性能/价格比始终是制粉方法的发展方向。

湿蒸汽透平级水滴撞击动叶的频率及法向速度的研究

为了提高汽轮机湿蒸汽级叶片的可靠性,预防电厂中汽轮机叶片的水蚀疲劳断裂,建立了可求解动叶通道内湿蒸汽三维两相粘性可压缩湍流流场在旋转坐标系下的基本控制方程组,并将其应用于某汽轮机湿蒸汽透平级水滴运动的分析。给出了不同粒径水滴在动叶通道内的运动轨迹和单位撞击率。在此基础上详细分析了不同粒径水滴在动叶表面的法向速度分布。通过分析得出单位撞击率及撞击法向速度均高的“两高区域”为水蚀高发区。获得的相关定量数据为进一步研究液固撞击压力和动叶水蚀疲劳寿命提供了有力的依据。

露天矿潜孔打钻粉尘浓度分布规律数值模拟

根据气固两相流原理建立潜孔打钻三维几何模型,利用Fluent模拟不同边界条件下打钻时粉尘浓度的分布规律,并与现场实测数据比较,模拟结果与实测数据基本一致.研究表明,粉尘浓度在孔口水平取得最大值,沿自然风流方向渐减,且在钻机侧面及后部有粉尘积聚现象;钻具转速对粉尘浓度影响不明显;当钻孔深度为10m、风速为1.4m/s及工作风压为0.98MPa时,粉尘浓度最小;捕捉壁面条件下粉尘浓度较反弹壁面低许多.针对潜孔打钻产尘的特点,建议在钻孔位置采取湿式除尘效果更佳.

固相催化湿式氧化高浓度苯酚废水的试验研究

以高浓度苯酚废水为对象,采用CuO/γ-Al_2O_3负载型催化剂进行催化湿式氧化试验,通过正交试验方法得出各工艺参数对固相催化湿式氧化反应结果影响的重要程度,试验结果表明,各工艺操作条件对反应速率及处理效果的影响程度为反应温度>物料表观流速>废水初始pH值>反应压力,最优工艺条件为:废水初始pH值为8,反应温度为220℃,反应压力为2.8 MPa,催化剂床层表观流速为0.9 m/h。

湿固相-热熔法合成8-羟基喹啉锌及其性能研究

利用湿固相-热熔法合成8-羟基喹啉锌,在固相研磨过程中滴加无水乙醇,使原料混合更加均匀,加速反应进行,产物很快由淡黄色变为黄色。红外表征显示,在2 200 cm-1处出现缔合峰,表明8-羟基喹啉生成了二聚体。XRD测试显示,晶粒尺寸大多在150 nm以下。热重分析表明,有1.8 wt%的乙酸残留,材料在339℃开始分解,说明材料具有很好的热稳定性。荧光测定显示,光致发光来源于370 nm的弱吸收,此时的辐射跃迁更活跃,最大发射波长为513.1 nm,发绿光。

研磨对室温固相反应制备超细CeO2颗粒的影响

分别采用手工研磨法和湿固相机械球磨法制备CeO2粉末。通过改善室温固相反应中反应物的接触情况，以增加有利于反应的缺陷浓度，改善了反应的热力学和动力学条件，使室温下的固相反应得以进行。产物用SEM进行表征。由于机械作用可使反应物和反应产物的晶体受破坏而细化，同时，反应原料之间的机械化学反应出可促进这一细化过程，结果表明湿固相机械球磨法简便易行，煅烧产物粒径小，且分布均匀。最后讨论了这两种研磨方式对产物粒径大小的影响机理。