简介:紧耦合气雾化制粉过程中,当雾化气压超过某一临界值时,直管环缝型喷嘴的气雾化流场结构存在"开涡—闭涡"突变现象,雾化效果随之发生显著改变。该文采用数值模拟方法研究紧耦合喷嘴气体流场中开涡和闭涡结构特征及其突变行为,以及雾化介质类型和喷嘴几何结构参数(喷射顶角、导液管伸出长度和末端直径、环缝宽度)对临界雾化压力Pc的影响。结果表明:当雾化压力P略高于Pc时,马赫盘迅速截断回流区,流场结构由开涡向闭涡突变,并引起喷嘴熔体出口下方抽吸压力Pa骤降,突变前后抽吸压力差ΔPa约为30kPa;雾化介质类型和喷嘴主要几何结构参数对Pc有显著影响,但对ΔPa无明显影响。
简介:采用Al片和SiO2粉末为原料,以H2为保护气氛,通过气相沉积方法合成Al2O3纳米片。采用XRD、SEM、TEM和EDS等分析表征手段研究合成的Al2O3纳米片的物相组成、显微形貌和微区成分。结果表明:合成的Al2O3纳米片具有光滑平整的表面,厚度为100-300nm,具有完好的菱方六面体结构。通过纳米压痕仪对合成的α-Al2O3纳米片的力学性能进行原位表征,利用Oliver-Pharr方法由加载.卸载曲线直接计算纳米片的硬度和弹性模量,经计算得知α-Al2O3纳米片的硬度值为26±5GPa,略高于单晶α-Al2O3块体材料;弹性模量为249+32GPa,仅相当于对应的单晶块体材料的55%左右。
简介:采用电场、磁场、应力场和温度场多场耦合成形与烧结一体化技术制备高致密Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C合金,利用光学显微镜和扫描电镜对该合金的显微组织以及磨损表面进行观察和分析,重点研究耦合外加脉冲磁场对合金耐磨性能的影响。结果表明,在电场、应力场和温度场三场耦合放电等离子烧结技术的基础上进一步耦合适合的脉冲磁场,可明显改善烧结合金微观组织和合金元素分布的均匀性,不仅提高合金的耐磨性,同时还可显著提高合金的耐磨性能均匀性。在峰值电流、基值电流、频率、占空比分别为2700A、360A、50Hz和50%的脉冲电流以及烧结压力为30MPa的条件下烧结铁基合金粉末3min,耦合外加脉冲磁场强度为2.36×106A/m时,烧结材料的耐磨性能最佳,合金的磨损机制主要为粘着磨损。
简介:基于国外定向凝固氧化物/氧化物共晶复合陶瓷的晶体生长动力学行为的研究成果,阐述其动力学机制,分析动力学因素对微观结构形态的影响,探讨晶体生长热力学、动力学行为与微观结构形态之间的关系,同时结合以燃烧合成、快速凝固技术制备的新型高强韧A12O3/ZrO2(Y2O3)共晶复合陶瓷,探讨共晶复合陶瓷在快速凝固条件下的晶体生长动力学行为。结合定向凝固与快速凝固两种晶体生长机制,得知过冷度、凝固界面前沿的温度梯度是影响晶体生长方式的重要因素,且受二者决定的凝固速率(即晶体生长速率)则决定材料的最终微观结构与形态。
简介:采用化学气相沉积法(chemicalvapordeposition,简称CVD)不仅可以制备金属粉末,也可以制备氧化物、碳化物、氮化物等化合物粉体材料。该法是以挥发性的金属卤化物、氢化物或有机金属化合物等物质的蒸气为原料,通过化学气相反应合成所需粉末,因其制备的粉末纯度高,比表面积大,结晶度高,粒径分布均匀、可控,在粉体材料制备方面的应用日趋广泛。该文主要介绍CVD技术制粉的形成机理和研究进程。CVD法制粉主要包括化学反应、晶核形成、粒子生长以及粒子凝并与聚结4个步骤。按照加热方式不同,CVD技术分为电阻CVD、等离子CVD、激光CVD和火焰CVD等,用这4种技术制备超细粉末各有其优缺点,选择合适的气源,开发更为安全、环保的生产工艺,以及加强尾气处理是使CVD法制备超细粉体材料付诸于工业应用的重要保证。
简介:超细粉体随其颗粒粒度减小,自发团聚趋势更加明显。改善粉体的分散性是实现超细粉体分级的前提,也是实现工业化应用的关键。论文作者探讨了粉体团聚和分散的作用机理,分析、比较了超细粉体在空气中和液相中的分散方法及适用范围,认为对于粒径≤2μm的超细粉体,因颗粒间的范德华引力比重力大几百倍,因而不会因重力而分离,只宜采用在液相中分散的方法使之分散,其分散途径有:通过改变分散相与分散介质的性质来调控HAMAKER常数,使其值变小,颗粒间吸引力下降;调节电解质及定位离子的浓度,促使双电层厚度增加,增大颗粒问的捧斥力;选用与分散颗粒和分散介质均具有较强亲和力的聚合物电解质,通过空间位阻和静电协同作用来达到优异的分散效果。
简介:采用水热法制备平均粒度约300nin的六方相Bi2Te3纳米粉末。再以Bi2Te3粉末为原料,采用封管熔炼法制备N型(Bi2Te3)0.9(AgxBi2-xSe3)0.1(x为Ag的摩尔分数。x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金粉体材料,通过快速热压制备N型(Bi2Te3)0.9(AgxBi2-xSe3)0.1块状热电材料。在300~550K温度范围内研究该材料的热电性能与Ag掺杂量之间的关系,以及热压工艺对材料热电性能的影响。结果表明在775K,40MPa条件下烧结20min后材料的相对密度达到97%以上,晶粒大小在3gm左右。当Ag掺杂量x=0.2时,在300K温度下热导率达到最小值0.71W/mK,同时获得最高的热电优值(ZT值)1.07。
简介:将95%Mg+3%Ni+2%MnO2混合粉末在行星式高能球磨机中充氢反应球磨100h,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对球磨后的粉体进行表征,并研究其与水反应的动力学性能。结果表明,充氢球磨能对Mg-3Ni-2MnO2进行充分的氢化,Mg全部形成MgH2。制备的氢化态Mg-3Ni-2MnO2复合粉末的颗粒尺寸为0.1~5gm,晶粒尺寸在1~40nm之间。复合物在二次去离子水中水解时,随温度升高,放氢量增加,当温度为343K时,在20min内放出的氢气达到理论放氢量的91-3%,有望成为1种新的安全高效氢源技术。Avrami指数的数值变化表明,氢化态Mg-3Ni-2MnO2复合粉体的水解过程中,不同阶段其水解机理有所不同。
简介:以四氯化锡和氨水作为原料,采用水热合成法制备SnO2纳米粉体。探讨反应溶液浓度、水热合成温度、水热合成时间和初始溶液pH值对纳米SnO2粉体性能及形貌的影响规律,并确定最佳工艺参数,同时对水热合成过程中出现的SnO2纳米棒异常现象进行初步分析。结果表明:采用水热合成法制备的SnO2纳米粉体均为四方晶系金红石型结构,粉末粒径为5~12nm,呈近球形。在反应溶液浓度0.5~2.0mol/L条件下,随反应溶液浓度升高,制备的粉体晶粒平均粒径呈线性增长;在水热合成温度160~220℃范围内,随温度升高,SnO2粉体的平均粒径从5.1nm增大到9.8nm,在200℃时会出现降低;在水热合成时间6~30h条件下,随反应时间延长,SnO2粉体的平均粒径增大,在20h时降低;随溶液pH值升高,制备的粉体晶粒平均粒径减小。在1.0mol/L、pH值10的反应溶液中,在200℃保温20h的工艺条件下进行水热合成反应,所制备的粉体平均粒径为5.5~8.5nm,粉体均匀性和分散性良好。
简介:基于金刚石钻头干钻时出现较高摩擦热的现象,采用MoS2作为胎体润滑剂,用电镀法制备MoS2-Ni复合胎体材料,以减小胎体的摩擦因数、降低摩擦热;并研究电镀工艺对MoS2复合镀层的显微硬度和低温低压下复合镀层对胎体摩擦性能的影响。结果表明:随镀液中MoS2浓度增大,镀层的显微硬度和胎体的摩擦因数降低,当MoS2浓度大于0.5g/L时,镀层的显微硬度和胎体的摩擦因数变化不大;随镀液pH增大,镀层显微硬度降低,胎体的摩擦因数先减小后增大,当镀液pH增大到4.0后,镀层的显微硬度变化不大,胎体摩擦因数达最小值;随镀液电流密度增大,镀层显微硬度和胎体摩擦因数先减小后增大,当电流密度增大到2.5A/cm2时,镀层的显微硬度和胎体摩擦因数达到最小值。摩擦磨损后的胎体材料形貌分析表明,控制好电镀工艺条件,可实现低温低压下MoS2-Ni复合材料对胎体的润滑作用。
简介:采用溶胶–凝胶法对盐酸预处理后的活性炭(activatedcarbon,AC)进行负载TiO2改性处理,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、比表面积及孔径测试(BET)、热重分析(TG/DTG)、傅立叶红外光谱分析(FTIR)等对负载TiO2前后的活性炭结构与理化性能进行表征,并利用电化学工作站测试其电化学性能。结果表明,凝胶的最佳煅烧温度为450℃,制得的TiO2/AC复合体表面及孔道中有絮状或颗粒状的TiO2存在,Ti元素含量(质量分数)为24.91%,晶体类型为锐钛矿型;同时,TiO2/AC表面形成一些Ti—O键的含氧官能团。活性炭负载TiO2改性后,比表面积降低23.1%,比电容升高16.4%,电吸附性能提高,可作为电极材料用于去除废水中的无机盐离子。
简介:以无水FeCl,和双硫腙为原料,通过溶剂热法得到分散均匀的棒状含铁前驱体,将该前驱体在400℃煅烧3h后制成管状氧化铁。X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(ESEM)的研究结果表明:所得管状氧化铁为六方相(α-Fe2O3,1的一维微米管,其平均直径约为2岬、长度约为10~20μm。傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)所测数据表明,该产物氧化铁表面吸附有部分SO42-离子;而紫外-可见光谱仪(uv-vis)的数据分析发现,其紫外最大吸收k。;约为489nm,带宽吸收约在566.2nm处,间接禁带宽度和直接禁带宽度分别为1.97eV和2.189eV,与文献报道值接近。
简介:采用气氛烧结技术制备NiFe2O4-xNiO复合陶瓷材料(x为复合陶瓷中NiO的质量分数,%。x=0、5、10、17、25),并以该材料作阳极进行960℃的铝电解实验。分析烧结体的显微结构和物相组成以及电解试样的表层形貌与成分,研究NiO的添加对NiFe2O4陶瓷烧结性能和电解腐蚀性能的影响,并对该材料的烧结机制和熔盐腐蚀行为进行探讨。结果表明:氮气气氛下1300℃烧结的NiFe2O4-NiO复合陶瓷存在NiO和NiFe2O4两种物相,NiO相含量高于理论值;NiFe2O4陶瓷的相对密度为98.54%,添加NiO后复合陶瓷材料的相对密度有所下降,但仍保持在95%以上;电解过程中阳极表面形成不含NiO相的致密保护层,阻止电解质熔盐的渗透;保护层厚50~80μm,为含Al的尖晶石NiFe2O4相;随着NiO含量增加,阳极表面的致密层变得越发不平整。
简介:通过非自耗磁控电弧炉熔铸和700℃,20h高温退火处理,制备出含铬18%~30%(质量分数)含Laves相TiCr2过共析钛铬合金,并研究其中的组织变化规律.研究结果表明,稳定化系数为2.57~4.62的过共析钛铬合金经过熔炼后,在随炉冷却的条件下得到的是单相β-Ti组织;铸态合金在700℃保温退火时,金属间化合物TiCr2不仅沿晶界生成并形成连续分布,还将在基体内部弥散析出;在随后的空冷过程中合金内局部会发生β-Ti→α-Ti+TiCr2共析分解.合金含铬量越高,在高温退火时析出的TiCr2量越多,粒径越大,合金的硬度也越高.电弧熔炼加上700℃,20h高温退火是一种制备含Laves相过共析钛铬合金的可行工艺.