粉末高速压制成形坯孔隙度的分形研究

粉末高速压制成形坯孔隙结构极为复杂,以多孔介质孔隙结构的分形理论为依据,分析了其孔隙结构的分形特性,根据毛管束孔隙模型建立了粉末高速压制成形坯孔隙度的分形模型。以矿用氯化钙粉末为实验表明:多孔介质孔隙率随孔隙分形维数的增大而增大。     

纳米氧化钇的制备及表征

采用碳铵沉淀工艺, 进行了纳米氧化钇的制备研究。研究了沉淀过程中表面活性剂对沉淀颗粒大小的影响; 添加表面活性剂隔离碳酸钇颗粒之间的相互接触, 从而起到了在煅烧过程中控制粉末硬团聚的作用; 分析了煅烧温度对比表面和氯离子含量的影响; 制备出了单一粒径小于50 nm、团聚体粒度分布D₅₀<150 nm, 粉末的比表面积大于35 m²/g,粉末的团聚常数(D₅₀/D_BET)小于6, 形状为球形的纳米氧化钇粉末。     

煤炭研磨过程的分形能耗模型

煤炭的研磨过程能耗高、能量利用率低。为了找到节能降耗的有效途径,利用分形方法,建立了煤炭研磨过程的能耗模型,并讨论了颗粒表面分形维数和颗粒形状对研磨能耗的影响。研究表明:绝大部分能耗用在小颗粒的研磨上;颗粒表面分形维数越大,研磨能耗越高;颗粒形状越不规则,能耗越大。     

压制压力对粉末冶金黄铜件性能的影响

以雾化预合金黄铜粉末80Cu-20Zn为原料,研究了当压制压力分别为380,480,580,680及780 MPa时,对粉末冶金黄铜件力学性能及显微组织的影响.实验结果表明:随着压制压力的增大,锌的挥发量降低;材料的密度、硬度及延伸率则随压制压力增大而增大;材料的抗拉强度随压制压力的增大先升高后下降,在压制压力680 MPa时抗拉强度达到最大值.在温度870℃下烧结的合金的延伸率比温度860℃下烧结的明显提高,但脱锌量增加,合金表面较粗糙.在压制压力为680MPa、烧结温度为870℃的条件下,试样的主要力学性能达到了日本工业标准JIS Z2550-2000的要求.     

矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响

基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠（CMC）、十二烷基硫酸钠（SDS）等表面活性剂时的润湿接触角,同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究,分析了粒度及表面结构分形维数对颗粒表润湿特性的影响。结果显示,细化煤尘表现为较强的疏水性,0.2%的表面活性剂可显著改善颗粒表面的润湿性能,其中以阴离子表面活性剂（SDS）为佳;煤尘的粒度分布、颗粒表面的孔隙结构均表现出典型的分形特征;随着粒度分形维数的增加,颗粒中位粒径降低,其表面的润湿接触角增加,特别是对于粒径小于10 μm的煤尘较为显著;随着表面孔隙分形维数的增加特别是对于分形维数大于2.5时,表面润湿接触角逐步减小并趋于稳定。     

不同压制条件下铜基粉末的致密化研究

研究铜基粉末在不同压制条件下压坯密度与相对密度的变化.结果表明,添加少量石墨有利于提高压坯的相对密度,当石墨含量超过1%时,以片状形貌存在的石墨大大增加了与铜基体的孔隙,相对密度急剧下降.相同压力下,温压压制的压坯密度明显高于冷压压制,在压制压力为500～600MPa时,密度提升达0.24g/cm3.对所研究的铜基粉末,最佳烧结温度和压制温度分别为920℃和130℃.     

静载荷作用下颗粒破碎的分形统计规律研究

矿石颗粒外形的不规则、粒度的不均匀等因素致其与破碎设备的实际接触面积无法测定,导致单颗粒破碎时的实际破碎强度无法测定。为解决这一技术难点,对广西某碳酸锰矿石进行了单颗粒破碎及筛分研究,采用分形的方法,从单颗粒破碎后的分形维数入手,建立了单颗粒破碎过程中的实际抗压强度与颗粒粒径、分形维数之间的关系。结果表明：原料、返砂物料的单颗粒破碎后粒径的分形维数存在较大差异,建立了实际抗压强度与颗粒本身的单轴极限抗压强度、颗粒粒径、分形维数之间的函数关系式,利用统计规律有效地解决了工程颗粒实际破碎强度的计算问题。     

液压阀微观密封机理的分形研究

分析了液压阀密封副端面粗糙轮廓波谷面积和弹性接触点面积的微观接触机理.以缝隙流动的N-S方程和分形理论为基础,研究了泄漏量与表面粗糙度、分形参数、密封接触比压之间的关系及泄漏量分形模型.并对平面密封缝隙泄漏量、作用在阀芯表面上的密封力与粗糙表面的分形维数、分形尺度系数之间的关系进行了数值仿真,由此得出：提高零件的加工精度可以减小液压阀的泄漏量;泄漏量随端面形貌变化而不断变化,而密封副初始表面形貌对泄漏量起着关键作用,通过控制表面形貌参数可以有效降低液压阀泄漏量.     

物料粉碎的简单分形和多度域分形

论述了物料粉碎过程的分形结构、裂纹扩展的分形效应、颗粒表面的分形特征和物料粉碎能耗的分形特征等几种简单分形以及物料断面剖线和等值线的多度域分形。     

分形理论在煤岩物理形态表征中的应用

研究总结了国内学者利用分形理论,对煤岩颗粒粒度、表面结构、孔隙结构所建立的分形模型及对煤岩形态的表征。研究结果表明,粒度分形维数反映了在煤岩解离中的破碎方式、煤岩组成、能量输入对其粒度分布的影响,为研究煤岩颗粒选择性解离、粒度分布及破磨过程中的能量消耗奠定了相关理论基础;同时煤岩表面结构的分形维数反映了其表面形态特征结构的物理特性和表面形态,可以增强对煤岩热解、氧化过程发生化学反应的了解;孔隙结构的分形维数反映了煤岩变质程度、孔隙发育度以及环境因素对煤岩孔隙分布的影响,有助于更清楚地了解煤岩孔隙对其破碎、燃烧、热解、瓦斯突出等方面的影响。