粉体加工与处理

  • 工业固体废弃物制备陶粒及其应用研究进展

    汪学彬;杨重卿;张祥伟;侯东来;孙志明;

    综述陶粒的分类、陶粒制备工艺、工业固体废弃物制备陶粒的原理;粉煤灰、尾矿、废渣、污泥等固体废弃物为原料制备陶粒的技术;以及陶粒用作吸附材料、制备混凝土砌块、制备支撑剂方面的应用。提出固体废弃物制备陶粒的技术有研究基础,可行性较高,是发展固体废弃物资源化利用的重要途径。认为未来应充分发挥大宗固体废弃物的资源特点与成本优势,制备质轻、多孔、高强陶粒并提高产品综合性能;烧结法制备陶粒技术大规模应用的关键是通过配方优化、装备研发等降低生产能耗。

    2021年02期 v.27;No.151 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K]
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  • 基于破碎马氏链模型的最佳入磨粒度

    姜志宏;李恒;姜晓锋;刘钢湘;

    针对制样中原矿粒度介于10~<50 mm,研磨最终粒度为<0.074 mm、合格率P0.074需达到90%以上的碎磨阶段的工况要求,根据传统的2C-HPGRB流程,结合马尔科夫理论,建立两段全闭路流程破碎马氏链模型,并依此以钨矿制样为例进行碎磨流程方案优选。结果表明:3次颚破、2次辊破返矿、40 min磨矿为制取某种钨矿矿样的最佳方案,对应的最佳入磨粒度为<0.5 mm。

    2021年02期 v.27;No.151 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2405K]
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  • 碳气凝胶超细粉体的可控制备技术

    于照亮;彭文联;刘清海;张彤;代晓东;

    基于球磨技术建立碳气凝胶超细粉体制备方法,系统地研究制备工艺中球磨时间、球料比、助磨剂等制备条件对制备产物的影响,揭示制备参数对碳气凝胶粉体特性的影响规律。结果表明:延长球磨时间有利于降低大粒子在产物中比例,但大于4 h的球磨时间对小粒子影响不大,存在"粉碎极限"效应;随着球料比的增加,中位径Dv(50)先降低再升高,球料质量比为50∶1时,得到的Dv(50)最小值为2.58μm;添加助磨剂会增大产物的粒径,且不同的助磨剂增幅不同。

    2021年02期 v.27;No.151 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
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  • 基于Fluent的3D打印机成型腔内气固两相流动特性

    蒲志新;武志龙;贾加亮;张齐鲁;

    基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对3D打印设备成型腔内流道气固两相流流动特性进行数值模拟,结合一种小型3D打印机建立物理模型,应用固体颗粒轨迹追踪的方法分析该3D打印设备成型腔内部产生大量烟雾的原因,对目前实际生产过程中产生问题进行解释;通过改变吸气孔高度、吹吸气孔距加工平台高度,定性分析其对腔体内产生烟雾量的影响。结果表明:实际加工过程中腔体内部产生大量烟雾的原因是层流气体发散严重,使箱体内部产生涡流现象,增加固体小颗粒在成型腔内部滞留时间;通过吹吸罩除尘理论对该型3D打印设备吸气孔高度进行理论计算,当吸气孔高度为32 mm,吹吸气孔距加工上表面高度为32~37 mm时烟雾量可以达到最小。

    2021年02期 v.27;No.151 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 6848K]
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  • 基于遗传算法的多功能木质板材配比

    徐浩然;贺福强;薛亚军;李赟;

    针对求解多功能木制板材所需原材料的混合配比最优问题,在适宜的外部压制成形条件下,选取原木粉、氯化镁、氧化镁及其他添加剂的混合物作为研究对象,对比研究正交试验、遗传算法以及Pareto多目标遗传算法特点。结果表明:遗传算法寻优具有较强的可靠性;基于实际情况,Pareto多目标遗传算法可以根据决策者的偏好进行最优结果的筛选。

    2021年02期 v.27;No.151 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
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  • 核-壳结构TiO2@Al2O3制备工艺的优化

    黄增尉;徐林冲;袁爱群;白丽娟;吴胜富;韦冬萍;

    探究温度、p H值、包覆量、包覆时间、初始质量浓度、搅拌速率、陈化时间等7个因素对并流法制备核-壳结构TiO_2@Al_2O_3的酸溶率的影响;采用响应面实验优化制备工艺,并以高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-vis)等表征产物,并测试其性能。结果表明:当TiO_2初始质量浓度为200 g/L、搅拌速率为300 r/min、包覆时间为60 min时,各因素对酸溶率的影响次序为包覆量、温度、p H值、陈化时间;优化的工艺条件为:包覆量质量分数为4.5%、温度为83℃、p H=10、陈化时间为28 h,此时产物的酸溶率为17.4%; TiO_2@Al_2O_3壳层的厚度约为6 nm,其组成为勃姆石型Al2O3,并且与Ti O2核形成Ti—O—Al化学键,核-壳结构TiO_2@Al_2O_3具有更好的水分散性、分散稳定性及紫外屏蔽能力。

    2021年02期 v.27;No.151 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2358K]
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  • 不同粉磨工艺对粉煤灰颗粒群分布特征的影响

    邹红生;唐凯靖;杨飞;曾玻;陈思洁;陈海焱;

    以燃煤电厂粉煤灰为研究对象,利用球磨工艺和蒸汽动能磨粉碎工艺对粉煤灰进行粉碎,并对粉体颗粒的粒径分布、矿物组成、颗粒形貌、Zeta电位和28 d活性指数等性能进行对比研究。结果表明:蒸汽动能磨制备的超细粉煤灰颗粒尺寸分布均匀,且其活性指数明显高于球磨机制备的超细粉煤灰;粉煤灰的活性随着其粒径的减小而明显增大,掺入质量分数为30%、中位粒径D50为5.14μm的超细粉煤灰,其活性指数可达104.5%。

    2021年02期 v.27;No.151 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1890K]
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工程技术

  • 运行参数对双排料管下排气式旋风分离器的性能影响

    孙思敏;郭帅;王小芳;朱治平;

    设计单因素变量试验,考察双排料管下排气式旋风分离器的关键运行参数分离器进口气体速度vc、入口固气质量比ω、喷嘴内环气体速度vb对分离器进口-排料管压力损失ΔP1、ΔP2,分离器进口-排气管压力损失ΔP3,分离效率η,漏气率δ的影响。结果表明:vc是影响分离器压力分布的主要因素,随着vc由14.4 m/s增大到25.4 m/s,ΔP3从0.70 k Pa增大至2.12 k Pa,η从85.4%增大至89.5%,δ逐渐增大;随着ω的增加,ΔP1、ΔP2显著减小,ω为0.08是ΔP1、ΔP2降低幅度减小的转折点;当vb小于14.0 m/s时,随着vb增大,δ大幅度减小;当vb过高时,严重影响系统的流场分布,δ变为负值,同时η减小至85.9%。

    2021年02期 v.27;No.151 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
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  • 基于CFD-DPM的旋风分离器结构设计优化

    彭丽;柳冠青;董方;石战胜;

    采用计算流体力学离散颗粒模型(CFD-DPM),结合响应曲面法,通过系列正交实验,对旋风分离器结构进行优化设计;考察旋风分离器的7个结构参数以及参数间的交互作用对其性能的影响。结果表明:对压降和分离效率影响最显著的结构参数为排气管直径,然后分别是入口高度、入口宽度、旋风分离器长度、排气管插入深度;入口尺寸与排气管直径对压降的影响存在很强的交互作用;旋风分离器长度与排气管插入深度、入口宽度与排气管直径、入口宽度与旋风分离器长度及排气管直径与旋风分离器长度对分离效率的影响存在较强的交互作用,其余因素影响不显著;通过对各结构参数的响应面进行优化,获得该旋风分离器在最小压降和最大分离效率时对应的几何结构参数。

    2021年02期 v.27;No.151 63-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 3230K]
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  • 基于蒙特卡罗法模拟高含量气固两相流声衰减

    祖晓萌;朱曙光;

    基于蒙特卡罗方法(Monte Carlo method)对超声波在高含量气固两相系统中的传播过程进行理论建模。结果表明:由实验得到40、60、80 k Hz的3种频率条件时体积分数约为63%的玻璃微珠-空气的高含量气固两相系统声衰减随粒径的变化规律曲线;通过改变程序中单次散射能量损失Eloss的取值,将计算结果曲线与实验结果曲线进行拟合,相关系数可达到0.99以上,证明所建立的模型对于超声波透射、散射及其能量损失的处理方法符合其在高含量气固两相系统中的传播规律;在证明模型可行性基础上,进一步计算得到不同粒径颗粒散射衰减随体积分数的增加呈现先增加后减小的变化规律;对于实验所研究的高含量气固两相系统,多次散射过程所导致的散射衰减相对于总的声衰减,可以忽略不计。

    2021年02期 v.27;No.151 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2157K]
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  • 双进双出磨煤机直吹式制粉系统的性能优化及改造

    董方;马治安;彭丽;石战胜;柳冠青;李宗慧;

    为了解决某电厂直吹式制粉系统阻力大、出力不足、制粉单耗高、分离器效率低、挡板调节性能差、煤粉细度不合格、磨损严重等问题,基于先进的旋涡理论,采用气固分离技术,对影响分离器性能的关键因素进行深入研究,设计出以旋风分离为主、惯性分离为辅的旋惯耦合粗粉分离器,并成功应用,同时对分离器出口煤粉输送管道进行优化改造。结果表明:该直吹式制粉系统优化改造后,分离器分离效率提高13.3%,制粉出力增加20%,制粉单耗下降4.73 k W·h/t。

    2021年02期 v.27;No.151 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2105K]
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  • 生胶结构参数对三元乙丙橡胶性能的影响

    杨永清;马宇翔;王小龙;

    将不同牌号的三元乙丙橡胶(EPDM)共混,研究微观结构如门尼黏度、第三单体(ENB)和乙烯基质量含量对其力学、热学和硫化等性能的影响。结果表明:随门尼黏度的增大,EPDM的力学性能、热稳定性和硫化速度提高,但撕裂强度先增大后减小;随乙烯基含量的增加,EPDM的抗拉强度和撕裂强度先增大后减小,硬度增大,热稳定性提高,硫化速率加快。随ENB质量含量的增加,硫化胶的抗拉强度和硬度均增大;扯断伸长率、抗撕裂性能和硬度减小,硫化速度加快。当乙丙橡胶EP35与EP75F以质量比3∶7混合时,胶料的抗拉强度为23.69 MPa,断裂伸长率为886.41%,硬度值为75.30,撕裂强度为43.55 k N/m。

    2021年02期 v.27;No.151 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2127K]
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颗粒测试与表征

  • 油胺改性碳纳米颗粒在新戊基多元醇酯中的润滑性能

    陈勇刚;冯鹏宇;刘翔;张磊;

    以油胺和柠檬酸为原料,利用一步热解法制备油胺改性碳纳米颗粒(CNPs-OA)材料;利用傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨透射电镜(TEM)表征其表面基团,研究其在新戊基多元醇酯(NPE-2)基础油中的分散稳定性和减摩抗磨性能;利用三维光学显微镜和X射线光电子能谱(XPS)表征其磨痕表面。结果表明:CNPs-OA在NPE-2中有较好的分散稳定性,且能显著改善基础油的减摩抗磨性能;当添加剂的用量(质量分数)为0.5%时,与空白基础油相比,平均摩擦系数减小11.4%;当添加剂用量为1.0%时,平均磨损体积减小约45.3%;摩擦过程中CNPs-OA通过摩擦化学反应吸附在金属表面形成保护膜,同时碳纳米颗粒在摩擦副表面形成修复膜,两者的协同作用能够增强NPE-2基础油的减摩抗磨性能。

    2021年02期 v.27;No.151 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 3086K]
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  • 钒酸盐荧光粉研究进展

    张磊;张雪峰;赵朝勇;陈敏;

    综述钒酸盐荧光粉的发展历程,发光机理,高温固相反应法、水热法、溶胶-凝胶法、燃烧法等主要制备方法,以及Eu3+、Sm3+、Dy3+、稀土离子共掺杂、碱(土)金属离子与稀土离子共掺杂等离子掺杂钒酸盐荧光粉的研究现状;认为制备方法的改进能够使钒酸盐荧光粉的晶粒尺寸从微米化向纳米化发展,从而能够更好地应用于照明、显示器、光学温度传感器、色温指示器等领域;提出探索不同组成和晶体结构的钒酸盐基质以及离子共掺杂的作用将是该领域研究的重要方向。

    2021年02期 v.27;No.151 102-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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专业宣传

  • 粉体材料科学与工程专业——沈阳理工大学

    <正>教学科研平台粉体材料科学与工程专业隶属沈阳理工大学材料科学与工程学院,2011年获教育部批准建设战略性新兴产业专业,2012年获批辽宁省普通高等学校本科重点建设专业,2013年获批辽宁省大学生实践教育基地建设项目。专业隶属材料科学与工程领域辽宁省双一流建设学科和国家国防科工局特色学科,拥有科技部国际级的中俄科技合作基地,辽宁省金属材料先进加工及表面技术、新型节能墙体材料和现代毁伤控制技术与装备工程等三个省级重点实验室。

    2021年02期 v.27;No.151 111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2150K]
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