前进接触线薄液膜结构与运移机制

气-液-固三相接触线薄液膜微观结构认识不清使得动态接触角预测问题始终存在争议.本文通过大规模分子动力学模拟研究液滴动态润湿过程,获得了完全浸润液滴前进接触线区域的前驱液膜结构、部分浸润液滴前进接触线区域的纳米级凸起结构.首次在模拟中获得了微观接触角与宏观接触角随时间的动态演变规律.分子轨迹追踪揭示了接触线薄液膜区域流体在固体表面摩擦作用下,随速度增大从滑动为主向滚动为主的模式转变,进而在底层出现气体裹挟导致滑移、发生溅射的机制.本研究为进一步构建普适的动态接触角预测模型提供了关键物理依据.

气泡-颗粒间相互作用行为在矿物浮选中的应用研究进展

气泡-颗粒间相互作用行为是浮选过程中的重要环节,气泡-颗粒相互作用受到多种因素影响,例如气泡尺寸、接近速度、表面活性剂类型、矿物润湿性、润湿膜的稳定性和诱导时间等。本文综述了浮选中气泡-颗粒间三种典型的相互作用力及现代测量技术与应用,介绍了几种传统的和新型的测力技术及作用行为可视化手段,及其在矿物浮选中的应用。气泡与颗粒间的相互作用力主要包括范德华力、静电力和疏水力,这些力决定着矿物颗粒能否顺利黏附于气泡表面。亲水颗粒与气泡相互作用由经典的DLVO理论描述,疏水颗粒与气泡相互作用由扩展的DLVO理论解释。原子力显微镜(AFM)、表面力仪(SFA)和诱导时间仪已被广泛用于测量相互作用力的大小及诱导时间,为气泡与颗粒的黏附提供重要数据信息。集成薄膜排水装置(ITFDA)可看作诱导时间仪与AFM的结合体,动态相互作用力仪(DIFA)由诱导时间仪与改进的表面力仪组合形成。如今,集成薄膜力仪(ITLFFA)能在液体中测量气泡和颗粒之间的动态相互作用力、变形及时空薄膜厚度,实现在较高接近速度下模拟动态排水过程,这种表征更符合实际的浮选过程。气泡-颗粒的相互作用行为的研究从过去的静态已逐渐转变为更符合实际的动态研究,在复杂液体环境中测试气泡与颗粒相互作用是未来发展的必然趋势,这为矿物浮选提供理论支撑。

倍半氧化物激光陶瓷的研究进展

倍半氧化物透明陶瓷具有声子能量低、热膨胀系数低、损伤阈值高、热导率高等优势,在固体激光领域有着极大的应用前景。提出了研制高质量倍半氧化物透明陶瓷亟需解决的瓶颈问题,阐述了在倍半氧化物陶瓷制备过程中提高光学质量、减少晶格缺陷的关键措施,总结了稀土离子掺杂倍半氧化物陶瓷在1~3μm波段固体激光器应用中的代表性成果,并对倍半氧化物激光陶瓷的未来发展进行了展望。

界面疏水改性强化废弃锂电材料浮选分离机制研究

为实现废弃锂离子电池正、负极电极材料的有效分离,采用模拟正极材料和石墨分别代替废弃锂离子电池正极材料和负极材料,以邻苯二酚和高碘酸钠(CA-SP)制备一种新型浮选抑制剂,开展了正负极电极材料浮选试验。采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外光谱(UV-vis)分析进行表征,研究了邻苯二酚(CA)-高碘酸钠(SP)在聚偏氟乙烯(PVDF)、钴酸锂(LiCoO2)和石墨表面的吸附机理。通过浮选试验验证了正负极材料经CA-SP沉积液改性后的浮选性能。结果表明,通过浮选可获得品位为83%的富钴精矿,且回收率达到90%,证明CA-SP为一种有效的正极材料抑制剂,具有成本低、环境友好等优点,在工业电池回收中具有较好的推广价值。