木材仿生超疏水功能化制备方法

 超疏水表面是一类与水的接触角大于150°且接触角滞后小于10°的固体表面,其在基础研究和工业应用方面具有重大的研究和实用价值。通常情况下,超疏水表面可通过在疏水材料表面构建一定尺寸的粗糙结构或利用低表面能的物质对粗糙表面进行修饰而获得。本文综述木材超疏水表面的制备方法,主要概括了溶胶-凝胶法、水热合成法、湿化学方法、表面涂覆和溶液浸泡法等的应用情况,讨论了超疏水木质基表面研发中存在的问题,探讨了该研究领域的发展趋势。     

低温球形颗粒表面喷雾冷冻涂覆液膜的生长规律

对雾化液滴群在低温(-20℃)载体颗粒表面涂覆冻结过程开展了相关实验工作,研究载体颗粒直径、雾化料液流量、喷液量等参数对雾化液滴群的涂覆过程的影响,通过高清相机及图像处理分析得出颗粒涂覆投影面积,进而计算出涂覆量,得出液滴群涂覆载体颗粒的多参数数学方程,预测颗粒表面涂覆量和涂覆厚度的变化趋势,为控制涂覆过程提供理论支持.实验结果表明:颗粒直径减小,颗粒涂覆量不变,涂覆投影面积增大,小颗粒易于液滴的涂覆铺展;喷液流量增大时,颗粒涂覆量不变,颗粒涂覆投影面积增大,表明液滴初始动能大时,涂覆铺展较大,利于颗粒涂覆完成.根据涂覆料液体积恒定方程得出颗粒涂覆完全临界涂覆量及涂覆厚度,涂覆厚度约为140～180μm,且大颗粒涂覆厚度大于小颗粒.实验测得的颗粒涂覆厚度与理论预测值十分相近,且误差为±1μm,证明理论模型预测较为准确,较好地实现了喷雾冷冻低温球形颗粒表面液膜涂覆厚度的检测与控制.     

钢制储罐安全防护研究

钢制储油罐作为石油产品储存的主要设施,在使用过程中受到石油蒸气云爆炸荷载的潜在威胁。文章研究了聚脲涂层对钢制储罐在爆炸荷载作用下的安全性能的影响,利用ANSYS LS-DYNA软件建立了聚脲涂覆钢制储罐的有限元模型,并通过施加压力的方式对有、无聚脲涂覆的钢制储油罐简化模型施加TNT爆炸荷载,进而获得了聚脲涂覆储罐在爆炸荷载作用下的塑性变形。模拟结果表明:在罐体表面涂覆10 mm聚脲层能够使罐体最大位移和残余位移分别降低16.3%和16.4%;同时,位移降低百分比随着涂层厚度的增加而增加。由此可见,聚脲涂覆层能有效降低罐体最大位移和残余变形,且降低效果随着厚度的增加而增加。聚脲涂层对罐体表面密度的提高和罐体塑性铰线处弯矩的提升是聚脲涂层影响罐体位移降低效果的主要因素。     

金属表面激光涂覆陶瓷技术

本文系统介绍了激光表面涂覆陶瓷技术的主要进展情况，详细分析了主要激光工艺参数与涂覆特性之间的重要关系，最后，指出了该技术存在的一些问题及解决的途径。     

宽板坯连铸结晶器内液面波动的数值模拟

以安钢宽板坯连铸为研究对象,采用大型商业软件ANSYSCFX10.0,应用VOF法重点研究浸入式水口倾角、拉速、铸坯断面宽度等工艺参数对结晶器内自由表面液面波动的影响.结果表明:随着结晶器宽度从1800mm增大到3250mm,结晶器内液面平均波高明显降低.当宽度为1800mm时,结晶器保护渣-钢液界面平均波高为5.33mm;当宽度增至3250mm时,平均波高为7.08mm.     

PVA-co-PE纳米纤维过滤膜的制备及性能表征

通过熔融挤出相分离法制备聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维,然后将纳米纤维涂覆到聚丙烯(PP)熔喷非织造布表面制备纳米纤维复合膜.表征了纳米纤维复合膜的表面形貌,分析了其孔径分布、接触角和力学性能随涂覆率的变化,并通过测量纳米纤维复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效果,研究了其过滤性能和截留率.研究结果表明:表面涂覆PVA-co-PE纳米纤维后,PP熔喷非织造布的力学性能、亲水性能都有显著的提高;随着纳米纤维量的增加,膜的孔径分布更加均匀,平均孔径减小;涂覆150g纳米纤维悬浮液后,复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效率最高可达到75.86%.     

宽板坯连铸结晶器流场的数值模拟

针对某钢厂150 mm×1503 mm宽板坯连铸结晶器生产中出现的表面波动及卷渣情况,利用FLUENT软件对其进行了三维稳态数学计算.计算以流体表面流速为主要衡量指标,研究了出水口的倾斜角度、倒角形状对该水口作用下结晶器内流场的影响.计算结果表明,原型结晶器浸入式水口作用下,流场内的表面流速大,射流冲击深度小,液面波动大,卷渣严重.改变出水口的倾斜角度,结晶器内表面流速依旧较大,依然有较严重的卷渣现象发生.改用方案3出水口倒角形状改为相切后,表面流速由原型最大的0.6 m/s减小到0.2 m/s,冲击深度增加,流场改善,卷渣问题得到解决.     

5A06铝合金板材表面涂覆石墨后的腐蚀现象研究

针对5A06铝合金板材表面涂覆石墨后出现的腐蚀现象,利用能谱分析方法,对板材表面不同涂覆状态进行了能谱分析,分析表明石墨溶液中的溶剂、干燥速度、石墨纯度、板材表面状态都会对板材表面腐蚀产生不同程度的影响,并阐明了涂覆石墨后的5A06铝合金板材表面产生腐蚀现象的深层原因——电化学腐蚀,提出了消除板材表面腐蚀痕迹的方法。     

Techint-Rokop高效连铸技术在韶钢的应用

本文主要介绍了Techint-Rokop高效连铸机技术及其在韶钢的应用情况,其中主要包括抛物线型快速更换式结晶器、气囊减震全板簧结晶器振动装置、整体快换式连续渐进矫直拉矫机、自动控制二次冷却系统,低辐射、高精度结晶器液位自动检测装置等,供新建和改建连铸机的厂家参考。     

铸铁水平连铸矩型材凝固过程热边界的确定

本文以50×90mm水平连铸灰铸铁型材为对象,通过实测结晶器内石墨套特征点的温度值,用差分法求解了型材表面与结晶器传热的热流边界条件。与实测的结晶器冷却水带走的热量比较,证明计算结果与实际吻合。     

棉织物的等离子体聚合涂覆及其拒水性研究

使用某种氟碳化合物的AC等离子体沉积方法 ,在棉织物表面涂覆一层很薄的憎水膜。影像接触角测试表明 ,仅仅经过 3 0s的涂覆处理 ,棉织物表面水接触角就可达 164°左右 ,获得超级憎水特性。棉织物的柔软性、保水率、回潮率、颜色变化、手感、透气性等都采用标准方法进行了详细研究 ,并与商用ScotchgardTM防水防污喷雾型保护剂涂覆的织物进行了比较。研究结果表明 ,除了回潮率基本相同外 ,等离子体涂覆织物的这些性能都优于保护剂涂覆织物的性能。同时 ,对加热后处理对涂层织物憎水性的影响进行了研究 ,结果表明 ,高温后处理有助于织物憎水性的提高。原子力显微镜和二次离子质谱研究结果显示 ,加热后处理后沉积膜的表面形态和化学性能都发生了变化 ,这种变化可能导致了织物憎水性能的改变     

平流铸造Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金薄带流动与传热的数值模拟

基于二维非稳态传热-多相流耦合模型和三维非稳态单辊结晶器传热模型,结合生产数据,对平流铸造Fe_(78)Si_9B_(13)时熔潭形成过程中的流动、传热现象以及结晶器内的传热特征进行了研究.结果表明:在文中工艺条件下,熔潭稳定形成后,其上游弯月面呈C形,下游弯月面呈带波纹的斜坡状;结晶器达到热平衡状态的时间为20 s;高温熔体对结晶器冲击后,会在距表面0.0004 m范围内形成一个热冲击区,该区域表面中心最高温度可达513.5 K;与径向热膨胀相比,结晶器周向热膨胀对实际总膨胀量的贡献更大,约为96%.     

空心玻璃微珠薄膜对建筑物外围护结构隔热性能的影响

分析了建筑物外围护结构采用单层玻璃、双层玻璃及其外表涂覆空心玻璃微珠(HGM)薄膜时的隔热性能,以及HGM薄膜的传热系数和隔热效率,并采用建筑能耗分析模拟软件DOE-2对其隔热效率进行计算.结果表明:在建筑物及其外窗玻璃表面涂覆HGM薄膜后,能够有效降低建筑物的室内温度;在建筑物普通外墙表面涂覆HGM薄膜后,也可降低其室内温度.     

软接触结晶器内的钢液流动及夹杂物运动规律

采用RhieChow非交错网格和适体坐标有限差分方法数值模拟了软接触结晶器内钢液流动和夹杂物的运动规律·结果表明:软接触结晶器上部熔池的搅拌强度增强,自由表面上的钢液流速和紊动能增加,钢液射流的渗透深度减小;在弯月面附近出现明显的钢液回流区;与传统结晶器相比,最大紊动能区从水口附近移动到弯月面附近;夹杂物上浮去除的趋势增加,且在结晶器内的滞留时间延长     

结晶器内钢液流动特性的优化

以大板坯连铸结晶器为研究对象,采用水模型和数值模拟的方法研究了不同水口出口角度对结晶器内钢液流动的影响.结果表明:现行15°水口在距结晶器边部50 mm的位置,表面流速和波高较小,传递给弯月面的热量较少,不利于保护渣的熔化;射流撞击到结晶器窄边的位置较深,压力较大,对撞击点下部坯壳的冲击力也较大;水口出口角度改为10°后,结晶器漏钢预报系统的报警次数大大减少,杜绝了漏钢的事故.     

FTSC薄板坯连铸机结晶器形状及保护渣性能对铸坯表面纵裂纹缺陷的影响

以唐钢FTSC薄板坯连铸机为基础,研究了结晶器漏斗形状及保护渣性能对热轧酸洗板表面纵裂纹的影响.结果表明,漏斗结晶器的漏斗曲线及整个结晶器在横截面与纵剖面上与坯壳形状的匹配,是影响铸坯纵裂的主要因素,同时保护渣起到重要的作用.     

热轧卷表面夹杂缺陷的分析与控制

对低碳热轧卷表面夹杂缺陷形貌、分布规律及相应成分进行分析。结果表明,结晶器保护渣卷入是引起低碳热轧卷表面夹杂缺陷的主要根源。在研究结晶器卷渣机理的基础上,通过调整保护渣成分,提高保护渣的黏度,并调整浸入式水口结构,优化结晶器流场,同时改进相关的工艺条件,使该类缺陷的发生率得到有效控制,由此引起的改判率也由4%降至0.2%以下,总体效果显著。     

大型钾盐结晶器结构强度模态分析

结晶器是120万吨钾盐生产线的关键设备,是复杂壳体结构、巨大而单薄,并伴随有动力搅拌过程。因此必须对结晶器的结构可靠性以及模态进行分析。利用COSMOS大型综合有限元计算软件对结晶器的结构强度、安全系数以及多阶模态进行了分析。分析结果表明,结晶器支撑部位静强度满足要求;结晶器结构强度最薄弱部位是井字钢梁和结晶器焊接结合处,等效应力为260 MPa,安全系数为1.243;结晶器主要结构在动态扰动下稳定性满足要求,不会发生共振。     

方坯软接触结晶器三维电磁场有限元计算

运用Galerkin有限元法对方坯软接触结晶器内三维交变磁场进行了数值模拟·计算表明:磁场主要集中在线圈和结晶器附近,磁感应强度在靠近线圈中心位置附近出现最大值,随后迅速衰减,但在结晶器出口处磁场又有所增强;空载结晶器内部的磁场分布比较均匀;切缝能增强结晶器内部磁场,减小结晶器铜壁的屏蔽;磁压力在周向上分布具有不均匀性,易造成铸坯凹陷     

中薄板坯表面裂纹及预防

分析了中薄板坯表面裂纹产生原因,通过采取优化扇形段辊面设计、稳定钢水成分、优化结晶器振动、铜板镀层改进、稳定结晶器波面与拉速等相应措施,铸坯表面低倍缺陷得到了明显改善,取得较好效果.