中国粉体技术

NH₃-SCR中稀土基催化剂的研究进展

【目的】为了探讨氨选择性催化还原反应(NH₃-selective catalytic reduction,NH₃-SCR)NH₃-SCR过程中的高性能稀土基催化剂的设计，对稀土元素、催化剂及作用机制进行研究。【研究现状】综述稀土元素电子组态与特性、NH₃-SCR反应机制与催化剂设计，通过分析材料的活性位点、反应路径及速率控制步骤，总结CeO₂基催化剂，稀土改性的MnO_x基、Cu基分子筛催化剂，以及稀土尾矿催化剂中稀土作用机制的异同。【结论与展望】提出催化剂设计须要充分考虑实际脱硝工艺中的复杂条件，为实现不同工况下稀土基催化剂的定制化设计，应开发新的结构表征和模拟技术，定量研究稀土-过渡金属之间的电子相互作用。

用于油井水泥环微裂缝自修复的微胶囊的制备与性能评价

【目的】解决吸油树脂与油井水泥的相容性差、水泥石强度下降的问题，实现对油井水泥环微裂缝的遇油自修复功能，保证油气井中固井水泥环的密封完整性。【方法】采用化学沉淀法，以吸油树脂为芯材、活性二氧化硅为壳材，制备具有遇油膨胀微裂缝自修复功能的微胶囊；借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重仪对吸油树脂、微胶囊进行测试与表征；对比分别掺入吸油树脂、微胶囊前、后的水泥石试样的抗压强度、抗压强度恢复率和渗透率，对水泥石微裂缝的自修复性能进行评价，探讨掺入吸油树脂和微胶囊的水泥石的微裂缝自修复机制。【结果】吸油树脂、微胶囊的中值粒径D₅₀分别为5.601、6.590μm。在温度为0～213℃时，吸油树脂、微胶囊都几乎无质量损失，具有良好的热稳定性，满足固井施工要求；在波数为941 cm^-1处出现Si—OH的振动吸收峰；微胶囊具有较大的比表面积；吸油6 h后的吸油树脂、微胶囊的体积膨胀率分别为100%、10%；微胶囊的质量分数为1%时的水泥石试样的抗压强度在养护龄期为7 d时达到最大值，在自修复养护龄期为28 d时的抗压强度为(29.06±1.61) MPa，抗压强度恢复率为79.05%，在自修复养护龄期为28 d时的渗透率为0.563×10^-3μm²，降幅为39.36%。【结论】微胶囊的二氧化硅外壳可提高水泥石破损后的抗压强度；当掺入微胶囊的水泥石受损产生裂缝时，二氧化硅外壳因裂缝尖端处的作用而破裂，内部吸油树脂遇油后膨胀，实现水泥石裂缝的自修复。

垂直振动条件下混合料均匀性定量评价方法

【目的】为了实现垂直振动条件下混合料各组分混合均匀性的定量分析与判定，提出混合料均匀性综合评价指标。【方法】基于颗粒三维空间坐标，引入搜索半径与簇数的函数关系，结合聚类思想构建表征单一粒径颗粒分布连续性的自离析系数(I_S)；利用三角构网算法构建单一粒径集料及混合料整体的外轮廓模型，通过体积比提出反映颗粒分散程度的表面轮廓体积分率(I_V)；依据质量加权原则结合I_S与I_V，形成综合指标均匀度指数(I_U)，并结合垂直振动重筛分试验与离散元仿真数据进行分析。【结果】在混合料垂直振动条件下，分形维数分析表明，不同级配混合料在振动30～40s即可出现分形维数接近设计级配的阶段，但离散元仿真显示此时层内颗粒空间分布仍不均匀。针对3种级配的混合料的I_U在各级配条件下分别计算，在振动30 s时3种级配对应的I_U分别为0.486、0.449和0.489，振动至120 s时I_U增大至0.502、0.520和0.529，其随振动时间的变化趋势与离散元仿真中颗粒分布状态一致。【结论】构建的I_S、 Iv与I_U指标可从连续性与分散性2个维度综合评估颗粒材料的均匀性，可定量分析颗粒体系混合质量。

自修复微胶囊的制备及应用的研究进展

【目的】梳理自修复微胶囊制备及应用的相关研究，探讨提高材料耐用性和延长使用寿命的技术，以更好地应用于实际生产，提高相关产品的附加值。【研究现状】综述自修复微胶囊的修复机制和组成调控，包括壳层与芯材的选择范围；总结自修复微胶囊制备方法，包括传统的物理方法、化学方法和基于光聚合的新型技术；分析自修复微胶囊在防腐涂层、建筑材料等领域的应用。【结论与展望】提出自修复微胶囊技术在未来的发展将集中在材料研发、制备工艺优化以及应用领域拓展等方向；认为自修复微胶囊技术的持续发展亟需跨学科的合作研究，整合多学科知识和技术以攻克技术难题和挑战，共同推动这一技术在更多领域的广泛应用。

高温耐热钨基复合粉体制备与特性的研究进展

【目的】研究高温耐热钨(W)基复合粉体制备与特性，探讨制备钨基材料整个工艺流程最前端工序的特点，钨基块体材料的质量对最终其工程应用的影响，以及后续烧结及后续加工变形处理后钨基块体性能对钨基粉体的特性决定作用。【研究现状】综述不同种类钨基复合粉体的制备工艺，包括聚变装置用第二相掺杂钨基复合粉体、高端装备用W-铼(Re)合金粉体、电子封装领域用W-铜(Cu)复合粉体；第二相掺杂钨基复合粉体主要包括W包覆第二相的核壳结构的设计与优化，W-Re合金粉体主要包括W与Re元素的均匀固溶分布，W-Cu复合粉体主要包括W包覆Cu复合粉体的结构设计与改进等的研究；掺杂第二相主要为氧化物氧化钇(Y_2O₃)、氧化镧(La_2O₃)、氧化锆(ZrO₂)、氧化铪(HfO₂)等，以及碳化物碳化钛(TiC)、碳化锆(ZrC)、碳化铪(HfC)等，主要采用机械球磨和化学法制备相应粉体；W-Re合金粉体的制备方法分为机械法、混粉法和化学法；采用机械球磨、湿化学法、溶胶-凝胶法等方法，可获得具有优异烧结活性的纳米级W-Cu复合粉体，进而制备致密度高的W-Cu复合材料。【结论与展望】提出制备钨基粉体常用的方法，机械法的主要问题是长时间球磨可能产生杂质影响及粉体冷焊，化学法主要问题是制备过程中的副产物包含氨气及随着分解产生的氮氧化物，须要考虑环境保护问题；认为高质量钨基复合粉体是获得高性能钨材料的关键，因此钨基复合粉体结构及制备技术仍须进一步优化。

玻化微珠免蒸压加气混凝土的性能优化及机制分析

【目的】针对免蒸压加气混凝土(non-autoclaved aerated concrete, NAAC)在轻质化与保温性能等方面的不足，提出引入玻化微珠以降低干密度与导热系数，从而提升其热工性能。【方法】以玻化微珠掺量(质量分数，下同)为变量，系统研究其对NAAC干密度、含水率、吸水率、抗压强度、抗折强度及导热系数的影响规律，确定最优掺量；并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱及扫描电子显微镜对微观结构进行表征，揭示性能演化机制。【结果】随玻化微珠掺量增加，NAAC干密度显著降低、孔隙率提高，含水率和吸水率均呈下降趋势，力学性能略有降低，但保温性能明显改善；当掺量为6%时，28 d抗压强度为4.20 MPa，干密度为638.4 kg/m³，导热系数为0.0851 W/(m·K)，实现密度、强度与保温性能的最优平衡。【结论】玻化微珠通过改善孔隙结构与降低吸水性，可在掺量为6%时兼顾轻质与保温要求，使所得NAAC物理力学性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968—2020)A3.5、B06级标准。

对辊破碎机产物粒度分布特性

【目的】为了改善对辊破碎机破碎产物粒度分布、提升破碎机产能，探究其破碎产物粒度分布特性。【方法】结合Tavares破碎模型及室内试验，分析不同的排料口间隙、转速及物料密实度对对辊破碎机破碎产物粒度分布的影响规律。【结果】辊缝隙从3 mm减小至1 mm，粒径为1～3 mm的产物累积质量分数提升22.5%，产物平均粒度从2.89 mm减小到1.56 mm；产量随转速升高而增加，但产量增加速率会随着转速增加而降低；物料密实度提高会使细粒级（<2 mm）占比提高、粗粒级（>4 mm）占比降低。【结论】破碎产物在接近辊缝尺寸的粒级范围富集，破碎产物主体粒级占比主要由辊缝大小决定；提高物料密实度可增加破碎比，物料粒度过小会导致对辊破碎机对颗粒的破碎效率降低。

纳米材料研究的新进展及在21世纪的战略地位

纳米颗粒分散技术研究进展——分散方法与机理(1)

对纳米颗粒在介质中的分散进行理论分析 ,同时对纳米颗粒在不同介质中的分散进行技术方法论证 ,从而为纳主颗粒的应用奠定基础

硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉体进行超声表面改性,采用动态光散射粒度仪(DLS)、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等分析手段对表面改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:硅烷偶联剂能够成功地对纳米二氧化硅进行改性,并且提高其分散性。经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅活化率提高,团聚减少,粒子分布更加均匀。

碳纳米管的特性及应用

介绍了巴基球及碳纳米管的发现和历史 ,重点介绍了碳纳米管的基本性能和晶体结构 ,描述了碳纳米管电传导和热传导的机理。文中还介绍了碳纳米管的主要生产方法和各自的优点。根据全球碳纳米管应用研究的方向 ,对碳纳米管的应用领域进行了探讨 ,展望了碳纳米管的应用前景及商业开发价值

马尔文激光粒度分析仪粒度检测方法及其优化研究

介绍了英国马尔文激光粒度分析仪的工作原理 ,研究了该仪器对不同粒度、已知和未知光性参数的粉料进行粒度检测时最佳参数的确定方法 ,对比了干法测量和湿法测量的结果 ,并将分析结果与SEM照片相对比 ,研究了该仪器分析结果的准确性。

激光粒度分析和筛分法测粒径分布的比较

分别采用筛分法和马尔文激光粒度分析仪两种方法对16种颗粒的粒径分布进行了测量。通过比较,发现两种测量手段得到的粒径分布结果存在较大的差异,马尔文激光粒度方法对颗粒粒径的测量结果偏小,受颗粒形状的影响很大;筛分法对微细颗粒的测量误差较大,但对大粒径颗粒的测量较为准确。通过对不同粒径段灰颗粒的显微照相,发现细颗粒的团聚是筛分法测量小颗粒结果偏小的主要原因。