高B_4C相含量极细碳化硼粉的制取

用碳管炉硼酐碳热还原法制得了碳化硼粉,其化学成分和杂质含量符合中国国家标准和美国国家标准对一、二级核级粉末的要求,其B_4C含量远高于按上述标准中化学成分折算的值。化学成分折算法经X射线内标法验证,证明是可靠的。两种方法获得的结果很接近。上述原始粗B_4C粉经振动球磨和酸洗后获得了成分符合技术标准的微米级B_4C细粉。实验证明:振动球磨的效率较滚动球磨高数倍甚至数十倍;振动球磨的平衡粒度和达到平衡粒度所需的时间也远低于普通球磨相应的值。     

高强度微晶碳化硼陶瓷的研究

本研究在保证碳化硼粉末充分热致密化的前提下,控制了晶粒长大,从而获得了高强度的微晶碳化硼制件。研究中采用硼酸碳热还原法在碳管炉中制得碳化硼粗粉,经振动球磨、酸洗和分级获得了微米级细粉,其化学成分和杂质含量符合国标GB5151-85中PB_4CH-1粉末的要求。本研究还进行了添加剂对热压碳化硼晶粒长大影响的实验。实验表明:硼的加入不仅降低了热压温度,而且有效地控制了晶粒长大,用同种粉末和工艺,晶粒度由6.00μm降至3.72μm。在普通烧结中,少量碳的加入显示了很好的烧结活化作用,但碳对热压没有显示积极的效果。氧化钐的加入明显促进晶粒长大,在相同条件下,晶粒度高达8.06μm。本研究制得的成品由于充分保证了热致密化,故其热压坯晶界强度高,断口晶粒细且均匀,抗弯强度与晶粒度之间的关系符合Osipov建立的方程:σ=σ_0+Kd~(-1/2)。其性能达到或超过了文献报导的最好水平。主要性能为:抗弯强度:578-585MPa;克努普硬度(负荷100g):2800—3000km/mm~2;孔隙度:<0.5％;平均晶粒度:1—2.5μm;比重:2.49—2.51g/cm~3。     

热压碳化硼的热导率和膨胀系数

用激光闪烁法测定碳化硼的导热系数,用DF 1500膨胀仪测定热膨胀系数,研究了其热导率与温度、孔隙度和晶粒度的关系.研究结果表明:碳化硼热导率与温度的关系可表示为1/λ=2+0.0055t或1/λ=(6.28t+1840)×105;热导率与孔隙度的关系可表示为λ=λs(1-θ)/(2+2.2θ)或λ=λs(1-1.5θ);当θ=0.08,且在室温时,碳化硼平均热膨胀系数为4.4×10-6/K,从而可保证该材料在快中子反应堆中安全使用.     

Mo粉在球磨过程中的机械力效应

采用激光粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器研究了Mo粉在机械球磨过程中粒度、晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化规律.同时,探讨了机械球磨过程中Mo粉的显微结构特点及其细化机理.结果表明:在球磨初期Mo粉细化明显,球磨20h以后,Mo粉粒度细化趋于稳定,球磨30h后,平均晶粒尺寸达到18.19nm,体积平均粒径达到3.371μm,粒度分布曲线呈现为纳米、亚微米及微米区共存的3峰特征,晶粒尺寸与显微应变呈现ε=12.268 D~(-1.229)的逆变关系.其细化的机理是:球磨初期Mo粉产生强烈塑性变形,缺陷密度剧烈增加,粉体发生强烈加工硬化,加速了粉体碎化;球磨20h后冷焊和碎化达到动态平衡,粉体粒度趋于平稳.     

WC球磨粉碎动力学方程的探讨

本文根据球磨粉碎功转变成物料的弹性变形能,又由弹性能转变成颗粒的表面能的原理,按照球磨粉碎能耗与被球磨物料体积成正比的推论,同时考虑物料颗粒强度的体积效应,即随着尺寸的减小颗粒强度提高,磨碎所需的时间增长,建立了脆性材料的球磨粉碎动力学方程,并通过WC粉的干式球磨试验进行验证。     

振动研磨过程中研磨参数的定量研究

蛋白质的提取率取决于被提取的生物组织的粉末粒度,因而生物组织的粉碎是蛋白质提取工程中的关键技术之一。目前,生物组织粉碎较多采用振动球磨方式,研磨产品粒度和研磨效率与研磨过程的特征参量如碰撞频率、碰撞能量有密切关系。为了研究研磨参数对研磨特征参量的影响规律,该文采用事件驱动法(event driven method,EDM)建立了振动球磨机构中单个磨球在研磨罐内的动力学模型,获得了振动频率、振动幅度和研磨罐直径对碰撞频率和碰撞能量的影响规律。结果表明:碰撞频率、碰撞能量均随着振动频率和振动幅度增大而增大;在相同的磨腔体积即研磨罐容积下,随着研磨罐直径的增大碰撞频率和碰撞能量减小。该结论为研磨机构设计和参数选择提供理论依据和方法。     

转炉渣粉粉磨性能

通过对几种转炉渣粉(炉渣)的化学成分、X线衍射(XRD)、粒度分布、比表面积、密度、筛余的测定,以RRB方程作为粒度分布模型,利用线性回归分析和粉磨动力学特征粒径的研究方法,对炉渣粉磨性能的影响因素和粉磨动力学进行研究。结果表明:钢渣的粉磨性能与Fe含量呈负相关,Fe含量较高的钢渣特征粒径减小的速度较慢,均匀性较好。游离Ca O(f-Ca O)促进钢渣早期的粉磨性能,硅酸二钙(C2S)促进钢渣后期的粉磨性能。闭路球磨系统不宜进行粉磨比表面积大于450 m2/kg的超细炉渣。     

滚动球轴承损伤故障动力学建模与仿真

基于动力学模型的故障机理研究可深入了解故障出现后滚动轴承的振动响应特征,并可为故障诊断提供依据。构建了滚动球轴承的故障动力学模型,该模型中每个轴承元件(滚球、内圈及外圈)具有6个自由度,且考虑了元件之间的相对滑动和润滑牵引特性以及基座的动力学特性。在对局部损伤进行建模时,完整考虑了损伤出现后由于材料缺失而引入的额外间隙,以及损伤对赫兹接触刚度及接触载荷作用方向的影响,同时在时域和频域对特定故障模式(外圈和内圈分别具有局部表面损伤)下轴承的振动响应问题进行了分析。仿真结果表明,由于动力学模型考虑了滚球和滚道之间的滑动和润滑牵引,因此计算得到的故障特征频率比基于纯滚动和简单运动学假设以及拟静力学的计算值更为精确和合理。利用已有文献的实验结果验证了本模型的正确性。     

再生黏土砖粉-水泥胶凝体系的特性

为了实现废弃黏土砖的再生利用,通过物理球磨的方法制备出再生黏土砖粉,将其作为辅助性胶凝材料来取代部分水泥制备复合水泥浆体.采用量热仪、X射线衍射仪和热重分析仪研究了黏土砖粉掺量对复合胶凝材料体系的水化热、水化产物和热重性能的影响.实验结果表明:随着黏土砖粉掺量的增加,水泥水化累积放热量不断降低,当黏土砖粉掺量为40%时胶凝体系的3 d水化累积放热量可降低35.39%.XRD测试结果证明,随着养护龄期的增长,Ca(OH)_2逐渐与黏土砖粉中活性SiO_2和Al_2O_3发生火山灰反应,在龄期180 d时Ca(OH)_2的特征峰强度损失更大.DSC-TG定量分析确定了在90 d龄期后,黏土砖粉反应消耗了更多的Ca(OH)_2,使得胶凝体系中Ca(OH)_2含量减少.     

采用改进型振动球磨机制备超细铜粉的研究

实验研究中,以粗颗粒铜粉为试样,采用改进型振动球磨机对其进行超细粉碎研究。实验进行之前,对振动球磨机的结构及特点作了简要分析。按正交表Ｌ８（２＾７）安排了正交试验方差分析确定了制备金属超细铜粉的最佳球磨时间、球磨介质和球料比,并确定了各因素对球磨过程的影响程度。根据回归分析原理,由最佳条件下实验结果的回归分析,确定了振动球磨制备金属超细铜粉的粒度特性方程式。     

成型菱镁矿粉矿分解动力学

为研究成型菱镁矿粉矿在分解过程中的分解行为机理,利用TG法分析成型菱镁矿粉矿在3,4,5℃/min升温速率下的转化率,并通过Coats-Redfern方程确立成型菱镁矿粉矿热分解动力学三因子。结果表明:成型菱镁矿粉矿分解活化能为96.67 k J/mol,指前因子为4.18×10~5s~(~(-1)),反应机理为三维扩散,由Z-L-T方程控制的三维扩散3D模型为最概然机理函数,动力学微分方程为dα/dt=4.18×10~5exp(-96.67/RT)1.5(1-α)~(4/3)[(1-α)~(-1/3)~(-1)]~(-1)     

轴承滚动体研磨钢泥还原铁粉的粉末冶金工艺性能

生产轴承滚动体时会产生大量的研磨钢泥,该废料堆积造成环境污染和资源的浪费,因此钢泥废料的资源化处理具有深远的意义。钢泥经过除油、还原处理后可制成具有一定性能的还原铁粉。在还原铁粉中加入石墨、电解铜粉、羰基铁粉等,研究不同球磨时间(1,3,5,7,9 min)和压制压力(600,800,1 000,1 200 MPa)对合金组织和性能的影响。结果表明:随着球磨时间的延长和压制压力的增大,试样的密度和硬度都呈增长的趋势,但都有一个峰值;试样烧结体的组织由铁素体和珠光体组成。     

立方氧化锆压腔下冰VI-VII相变的Raman散射光谱研究

295K和1.1～3.3GPa条件下,通过冰VI-VII的OH伸缩振动Raman光谱分析,对压力与冰VI-VII结构的关系进行了研究.可以看出:(i)在1.1～1.7GPa范围内,OH的伸缩振动频率随压力升高而降低,d v 1 /d p=-66.66cm -1 ·GPa -1 ;(ii)压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动明显向高频方向移动;(iii)随着压力进一步增大(2.1～3.3GPa),OH的伸缩振动再次向低频方向移动,d v 1 /d p=-22.5cm -1 ·GPa -1 .这是由于压力升高导致d OH 增大造成的;而压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动频率的突变则是冰VI-VII相变的结果.此外,根据冰VII的X衍射数据,发现d OO 与压力存在以下经验公式:d OO =0.0014P 2 -0.042P+3.0028.     

Cr粉在机械球磨过程中的机械力化学效应

研究了Cr粉在机械球磨过程中粒度分布、晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化规律.探讨了机械球磨过程中Cr粉的形貌特点及其细化机理.结果表明:Cr的细化主要发生在球磨前期(5h),5h后细化速率明显减缓,球磨25h时,Cr粉的表面积平均粒径(1.383μm)和体积平均粒径(2.184μm)均达到最小,平均晶粒尺寸达到15.2nm,球磨细化效果最佳,球磨30h,粒度峰右移且分布范围变宽.在球磨20h内,随球磨时间的延长,Cr粉的晶粒尺寸减小,显微应变增大,当晶粒尺寸达到15nm左右时,显微应变出现了突降,随后显微应变随着晶粒尺寸的减小而减小.Cr粉细化的机理是:球磨初期Cr粉产生强烈塑性变形,缺陷密度剧烈增加,粉体发生强烈加工硬化,加速了粉体碎化;球磨25h冷焊和碎化达到动态平衡,粉体粒度达到最小;球磨30h后,粉体表面活性增大,粉体出现再次团聚.机械球磨法可获得形状规则的类球形Cr颗粒.     

前驱粉粒径对(Pb_(0.945)Bi_(0.027)La_(0.01))(Nb_(0.95)Ti_(0.0625))_2O_6压电陶瓷结构和电学性能的影响

在固相法制备陶瓷试样的过程中分别采用高能振动球磨法(I类试样)和普通行星式球磨法(II类试样)制备得到具有不同平均粒径的前驱粉体,研究了前驱粉体粒度对该陶瓷的预烧性能、烧结性能、相结构、显微结构、介电和压电性能的影响。高能振动球磨法获得的前驱粉体在725℃预烧即可得到纯三方相,而采用普通行星式球磨法获得的前驱粉体在900℃预烧才能得到纯三方相。Ⅰ类试样获得纯正交铁电相的烧结温度为1 170~1 185℃,而Ⅱ类试样获得纯正交铁电相的烧结温度为1 180~1 190℃。Ⅰ类试样的晶粒各向异性显著降低。两类陶瓷的介电性能差异并不显著,在室温至400℃温度范围内陶瓷的介电常数均没有明显改变。在1 180℃烧结的Ⅱ类陶瓷试样具有较大的压电常数(d33=87pC/N),而Ⅰ类陶瓷试样的压电常数略低。     

一个新的粉碎能耗公式—能耗-产率方程式

本文在总结和分析前人提出的粉碎功耗理论的基础上,从粉碎过程的动力学出发,建立了一个新的能耗公式,称之为能耗-产率方程式: E=A sum from i=1 to N(-)[R_i(o)-R_i(t)]并用四种矿石(石英、方解石、铜矿石和铁矿石)的试验结果,验证了新建立的方程式,其结果是令人满意的。     

葡萄糖助剂对无压烧结碳化硼性能的影响

采用有机葡萄糖作为烧结助剂提升碳化硼陶瓷的烧结性能.1.5微米碳化硼粉中加入4%葡萄糖,模压成型,在不同温度下烧结,对样品硬度、密度、表面形貌和晶体结构进行测试.实验结果表明:添加4%葡萄糖助剂,在2 200℃得到的碳化硼样品密度和硬度高于纯碳化硼2 250℃烧结的样品;通过一定的烧结工艺可以使碳进入到碳化硼晶格中,与晶粒间的游离碳共同起到促进碳化硼晶粒的扩散作用,扩散行为完成时存在于空隙中的碳起到钉扎作用,成为增强机制之一.     

高能球磨法和添加LiF低温烧结MgO陶瓷及其微波介电性能的研究

采用高能球磨法,以氧化镁为原料,在不同球磨时间得到粒度大小不同的氧化镁粉体颗粒.高能球磨25h的粉体添加不同摩尔含量LiF,即按照公式MgO(1-x)-LiFx(x=0.01~0.08)利用普通球磨罐充分混合,并且在900℃烧结.使用X射线衍射仪,激光粒度分析仪,扫描电镜,网络分析仪对样品进行表征,结果表明:高能球磨法能够有效降低粉末的平均颗粒尺寸,并且高能球磨和添加LiF的双重作用可以显著降低MgO陶瓷的烧结温度.高能球磨25h的纳米粉添加5mol%(x=0.05)含量LiF在900℃烧结的MgO陶瓷表现出较为优秀的性能.     

功率计在煤粉搅拌球磨粉碎过程中的应用

随着现代工业的发展,超细粉体研究与开发逐渐受到普遍重视。文章以煤粉搅拌球磨粉碎为例,探讨了用球磨机消耗功率的变化趋势判断球磨过程与效果的可行性。实验结果表明:搅拌球磨过程中能量消耗的测量极大地方便了粉碎过程与效果的监控。     

邦铺钼铜矿石高压辊磨后物料的特性

对西藏墨竹工卡邦铺钼铜矿进行高压辊磨和传统碎磨,分析不同粉碎工艺对粉碎产品微裂纹的影响,测定不同粉碎方式在不同目标粒度的情况下矿石的Bond球磨功指数,研究不同粉碎方式对粉碎产品Bond球磨功指数的影响。研究结果表明:高压辊磨产品较传统破碎产品微裂纹更多,在0.9~3.2 mm粒级时,高压辊磨产品表面的微裂纹十分明显;高压辊磨产品较传统破碎产品的Bond球磨功指数低,随着目标粒度的减小,高压辊磨产品较传统破碎产品的Bond球磨功指数降低的幅度在逐渐减小;与传统碎磨产品相比,高压辊磨产品在磨矿细度(小于0.074 mm含量)小于60%时的节能效果更明显。