Effect of temperature on nitinol electropolishing

Electropolishing has been used in TiNi alloy in several fields for its special characteristics, but its essential details and electropolishing mechanism have not been reported yet as a demand from business competition, which, to a great degree, restricts the application and extension of the electropolishing technology. In this paper, effect of temperature on nitinol electropolishing is explored. Studies on the effect of the temperature on the electropolishing process show that the higher the temperature is, the bigger the electropolishing rate is, following a near Gauss law. The relationship between the temperature and surface roughness follows near parabolic law, the relationship between the temperature and surface reflectivity follows near Sigmoidal law.     

Effect of temperature on nitinol electropolishing

Electropolishing has been used in TiNi alloy in several fields for its special characteristics, but its essential details and electropolishing mechanism have not been reported yet as a demand from business competition, which, to a great degree, restricts the application and extension of the electropolishing technology. In this paper, effect of temperature on nitinol electropolishing is explored. Studies on the effect of the temperature on the electropolishing process show that the higher the temperature is, the bigger the electropolishing rate is, following a near Gauss law. The relationship between the temperature and surface roughness follows near parabolic law, the relationship between the temperature and surface reflectivity follows near Sigmoidal law.     

配入低阶煤对制得气化焦气化特性的影响

从7种煤样中筛选出3种制焦配煤,利用高温热解实验装置在不同热解温度条件下制备3种煤焦,分析了温度对热解产物分布的影响规律,测定了煤焦的比表面积、孔体积及孔径分布特征,并揭示了煤焦孔隙特性及煤种与煤焦的CO2气化反应活性的相互关系。结果表明,随热解温度的升高,3种煤焦收率下降,同等温度条件下,配煤CY/QM制得的煤焦收率最低;在制焦终温低于1 150℃时,煤焦的比表面积及孔体积随制焦温度的提高而增大,气化活性亦随之增加,不同配煤所制得的煤焦反应性大小顺序为:CY/QMCY/QM/JMCY/GSJM;而在制焦温度达到1 150℃之后,煤焦部分孔结构坍塌,其气化活性不再明显增加,3种配煤所制得煤焦的反应性亦相差不大。     

温度对煤吸附性能的影响

为了研究温度对煤体吸附甲烷性能的影响,采用WY-98B型吸附常数测定仪,选取了含气量较高矿井的3种煤样,进行了不同温度下吸附甲烷的等温线测试,并据此拟合出了温度与Langmuir吸附常数a的曲线方程.利用计算煤表面能的方法,推导出了温度与Langmuir吸附常数b的关系.实验及计算结果表明：随着吸附温度的升高,煤体吸附甲烷量变小,压力越大这种变化趋势越大;Langmuir常数a随温度的增大而减小,吸附量越大的煤样,其吸附常数a随温度变化的剧烈程度越大;Langmuir常数b与温度的关系依赖于吸附温度T、吸附平衡时的压强p_t以及煤自身物理性能所决定的常数k;在一定温度范围内,温度对吸附常数的影响可以用具体的函数关系式表示.     

地应力对煤层渗透性控制作用的研究进展

作用在煤岩层上的地应力可以分为有效应力和孔隙压力,而煤层是由孔隙和裂隙组成的双孔隙岩层。煤层气在煤层孔隙中遵循吸附解吸和扩散理论,在裂隙中遵循达西渗流理论,在低压状态下还受到滑脱效应的影响。通过论述应力加载路径、有效应力、孔隙压力以及滑脱效应与煤层渗透性的关系,找出不同应力状态下影响煤层渗透性的主要作用机制,并进一步论述了渗透率预测的经验模型和理论模型。经验模型是通过统计分析,建立实验数据或地质参数与渗透率的关系;理论模型是在一定的物理简化基础上,基于现有的渗流理论、应用力学和数学方法,推导出渗透率预测的基本公式。指出非线性渗流、渗流应力耦合、实验分析与数值模拟相结合是研究的主要方向。     

基于3D-DIC系统的白砂岩单轴压缩应变率效应的力学性能试验研究

通过选取典型岩样，研究了白砂岩在10^-5～10^-3 s^-1应变率范围内的单轴压缩性能，采用3D-DIC系统观测和采集岩样表面位移云图，并分析不同应变率下岩样变形破坏特征差异。结果表明，岩样表面位移场变化反映了破坏面演化规律，剪切破坏面与位移场集中存在对应关系。全局轴向应变差异主要发生在微裂隙压密到弹性变形期间；加载初期，全局径向应变存在差异，在峰值强度时下端部区域径向位移最大，岩样上端部变形受到端部效应影响，径向向外膨胀受端面与垫片间摩擦限制；此外，下端部局部轴向应变大于上端部区域。随着加载速率增大，岩样从延性特征向脆性特征转变。加载速率较低时，岩样破坏过程中孔隙坍塌使得部分裂隙再次闭合、滑移而产生摩擦效应，从而使峰值强度附近的应力-应变曲线出现波动。白砂岩峰值强度、弹性模量、泊松比等力学参数随加载速率增大而增加。     

周期性边界下围岩温度场有限体积法分析

为研究矿井风流温度周期性变化对巷道围岩温度场的影响,依据能量守恒定律及围岩散热的特点,建立了周期性变化边界条件下的一维非稳态导热控制方程。引入了无因次准数,对围岩导热控制方程进行了无因次化,并利用变量分离法对控制方程进行了分解,然后运用有限体积法对分解的方程建立了热平衡方程,最后编写VB程序进行了求解。结果表明:在周期性边界条件下,围岩体各处的温度随时间周期性地波动,并且温度波动的振幅随围岩深度的延伸呈负指数规律变化,围岩体不同层面上的温度波具有振幅衰减和波动延迟的特点。综合以上分析,推导了巷道围岩体温度随深度和时间变化的函数关系式,并得到了巷道壁面热流波的计算公式,该研究加深了对周期性边界下围岩温度场变化规律的认识。     

超高水材料跳采充填采煤法地表沉陷规律

为了研究超高水材料跳采充填采煤法地表变形规律及地表沉陷控制效果,以某矿区地表沉降观测数据为基础,研究了充填开采各阶段的地表变形规律;采用关键层理论,并结合FLAC 3D数值模拟实验,研究了跳采过程中的关键层破断及地表沉降之间的时空关系,分析了影响地表沉陷的主要因素,评价了地表沉陷控制效果。研究表明,采用该方法在平均埋深340 m,采厚为4 m的近水平煤层开采时,地表最大下沉值为1 174 mm,下沉系数为0.29,减沉率约为62.8%,采出率为89.2%,且下沉盆地范围明显减小。分析可知,充填可大大减小地表下沉量,跳采可控制下沉盆地的形态,有效的保护了地表重要的建（构）筑物。     

白钨矿／萤石浮选行为的溶液化学研究

本文根据溶液化学原理，通过浮选实验、ξ－电位测定及俄歇电子能谱分析，研究了白钨矿、萤石的溶解组分与其表面的相互作用，确定了萤石／白钨矿表面转化的临界ｐＨ值及其对矿物表面电性与浮选行为的影响规律。研究了两性捕收剂的解离平衡与其捕收性能的关系。确定了无机抑制剂抑制萤石的最佳ｐＨ条件。     

Enhanced leaching of copper from chalcopyrite in hydrogen peroxide–glycol system

The dissolution of copper from chalcopyrite was investigated in the presence of hydrogen peroxide and ethylene glycol. Hydrogen peroxide was used as oxidant in the leaching process. Addition of a small amount of ethylene glycol significantly improved the copper dissolution. The copper leaching mechanism was established by examining the influence of various parameters on the reaction rate in the presence of ethylene glycol. The effect of temperature on the reaction kinetics suggests that the leaching reaction follows the surface reaction-controlled model. The linear relationship between the log of reaction rate constant and log of particle radius supports the proposed reaction model. The reaction order was calculated with respect to hydrogen peroxide which indicates that hydrogen peroxide has greater influence on the leaching kinetics. Stirring speed and sulfuric acid concentration are not important variables. Most of the sulfide ions were transformed to elemental sulfur during the reaction. The elemental sulfur was present on the surface of chalcopyrite residue as discrete crystalline particles instead of a coating of continuous film which causes the passivation of chalcopyrite surface. Ethylene glycol was found to stabilize the hydrogen peroxide at elevated temperature which could be another reason for enhanced recovery.     

掘进巷道风流热环境的数值模拟

用三维k-ε紊流模型模拟了压入式局部通风掘进工作面风流与巷道围岩的热交换过程以及巷道壁面水分和风流之间的热湿交换.得出掘进工作面风流温度和湿度的分布是相似的， 阐明了从工作面壁面散发显热和潜热随时间的变化规律及其与湿度系数的关系，即湿度系数越大，潜热热流密度越大，显热热流密度越小，总热流密度随湿度系数的增大而增加.分析了掘进巷道周围岩石的温度分布和变化规律，壁面换热系数分布不均匀对壁面附近岩石温度分布有很大影响，随着向围岩内部的深入，围岩温度趋于均匀分布.     

粉煤灰全尾砂料浆流变特性及影响因素

在流变特性试验的基础上,运用流变学理论和统计学原理对全尾砂料浆的流变模型和流变参数影响因素进行了研究。深入分析了料浆质量分数、灰砂比、粉煤灰参量、温度以及胶凝时间等因素对流变参数的影响,揭示了其影响的主次顺序和影响规律,并建立了料浆流变参数、工作特性参数与主要影响因素的函数关系,丰富了充填工艺的理论依据。     

绿泥石晶体各向异性及与其可浮性关系研究

通过对-37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 个粒级绿泥石进行 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附规律研究和分子动力学模拟，研究了绿泥石晶体的各向异性及与可浮性的关系。XRD 分析结果显示，随着绿泥石粒度降低，平行解理面的含量持续升高，层间解理面优先解离。浮选试验结果表明，3 个粒级绿泥石可浮性顺序为中间粒级（37~44 μm）>细粒级（-37 μm）>粗粒级（44~74 μm）。捕收剂吸附规律检测和分子动力学模拟结果显示：十二胺在绿泥石表面的吸附密度随绿泥石粒级减小而降低，而吸附量随绿泥石粒度减小而升高；十二胺主要通过亲固基氨基吸附在绿泥石（001）面，十二胺分子碳链主要沿绿泥石（001）面法线方向分布；与绿泥石（001）面相比，（100）面含有大量正电性金属离子，减弱了十二胺与绿泥石（100）的静电吸附作用，十二胺在绿泥石（100）面的吸附靶向度不高，为非有效吸附；绿泥石（001）面对十二胺的吸附强度大于（100）面。绿泥石晶体的各向异性表现明显，（001）面含量升高对绿泥石浮选有利，在阳离子捕收剂体系中，通过选择性磨矿，提高绿泥石层间解离效率是改善绿泥石选矿效果的关键。     

松散煤体自然发火过程氡析出及运移规律

火源精准探测一直是煤火灾害防治方向的世界性难题,而同位素测氡是火源精准探测的主要研究方法。为了解采空区火源位置分布及发火情况,基于煤自然发火实验台研究松散煤体发火过程中氡析出及运移规律。为减小测氡过程对自然发火实验影响,设计局部气体循环系统,控制实验取气量,获得松散煤体自然发火过程中氡活度浓度沿轴线分布规律;通过数据筛选及统计分析,获得同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律;根据氡活度浓度分布理论,推导实验台轴线方向氡分布方程;基于同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律及氡分布方程,获得松散煤体自然发火过程中氡的运移规律,确定真实反映氡析出与煤温关系的节点位置;通过松散煤体单元划分及氡析出理论分析,推导松散煤体氡析出随发火时间的对应关系;基于实验分析和理论推导,获得氡析出与发火时间的变化规律。结果表明:松散煤堆自然发火过程中,沿轴线方向松散煤体内氡运移主要以渗流为主,当T_(max)50℃时,渗流影响范围为0L175 cm,其中L为与进风口的距离;当T_(max)≥50℃时,渗流影响范围减小为0L125 cm,多种运移方式耦合作用范围为125L175 cm,可为采空区发火位置判断提供依据;在一定温度范围内,氡析出随煤温升高呈指数增长,且存在临界温度值,可为松散煤体发火程度判断提供依据。     

含水率对含瓦斯煤的渗流特性影响试验研究

利用自主研发的三轴煤岩瓦斯渗流试验系统,测定煤样在含水率、围压和瓦斯压力的不同组合情况下的渗流量,得到含水率与含瓦斯煤渗透特性之间的关系表达式,揭示了受水分影响的含瓦斯煤渗透特性的一些新的认识：① 不同含水率煤样,固定瓦斯压力条件下,含瓦斯煤渗透率随围压的增大而减小,且呈指数函数关系;② 不同含水率条件下的含瓦斯煤,随着瓦斯压力的增大,含瓦斯煤渗透率的先减小后增大,呈现出“V”字型变化趋势,具有明显的Klinkenberg效应;③ 瓦斯压力对含瓦斯煤渗透性的影响大于围压的影响;④ 恒定温度环境条件下,含水率对含瓦斯煤的渗透性有很明显的影响,随着煤样中含水率的增加,含瓦斯煤的渗透率逐渐减小,整体呈负指数关系。     

Migration law of heavy metal cadmium in soil-root interface systems

The distribution characteristics of heavy metals in soil-root systems have great significance for the research into soil pollution risk assessment and the phytoremediation effect. This paper takes ligustrum lucidum as an example, based on the characteristics of adsorption of heavy metals in soil by woody plants, lays out sampling points, and using software Sufer for the Kiging interpolation analysis, and the horizontal migration law of heavy metal cadmium in the soil-root interface system is simulated. Through multi-model statistical regression trend analysis, the horizontal migration mechanism of cadmium in different sections is discussed. The results show that: ① under horizontal migration law: the migration ability of Cd is weaker near the Ligustrum lucidum root (0–30 cm); with the root extension, the migration ability of Cd gradually is strengthened, and the main range of the migration ability is 60–90 cm. In addition, its migration law follows the cubic curve mode. ② under longitudinal migration law: based on the Kriging method, migration models Z(h _i ) of heavy metal Cd in any depth of h _i are constructed and fit the correlation coefficient R ²>0.95.     

甲烷水合物生成过程温度场分布与生长速率关系实验研究

为研究瓦斯水合物生成过程的温度分布规律,利用可视化实验系统获取了2种体系甲烷水合物生成过程的温度分布。根据实验数据,结合水合物生长速率模型对2种实验体系的水合物生长速率进行了计算,分析了甲烷水合物生成过程温度场分布规律及其与生长速率的关系。结果表明,水合物生长速率越大,单位时间内甲烷水合物的生成量越多;生成的反应热越多,水合反应体系的温度场温度越高及温度的上升速率也越大。     

煤堆自然发火的试验研究

针对地面煤体自燃的原因和特点，进行了为堆自然发火的模拟试验，根据实验结果论述了煤体自热与自燃进程、温度场等的变化特征。实验研究发现：露天自然煤堆受环境因素影响较大；煤堆内部与表面温度的变化是一个动态的逆向过程，煤体的温升和延燃主要是向上；同一点的温度随时间呈幂指数规律变化，同一时刻不同部位的温度随其距热源的距离呈负指数规律变化。     

氰化物水解除氰的研究

介绍了氰化钠溶液水解反应符合一级动力学规律，提出了除氰率与水解除氰的初始浓度大小无关。氰化物水解除氰影响因素的研究表明，水解温度影响最显著，反应时间次之，再就是二者的交互作用，pH值影响不显著。建立了除氰率与水解温度和反应时间的数学模型，从而为水解法除氰实现最优化控制提供了依据。     

型煤渗透率随温度和有效应力变化的实验研究

为得出温度和有效应力对型煤渗透率的影响规律,采用自制加工的渗透实验装置,在不同温度和有效应力条件下进行型煤的渗透实验。从实验数据的图像看出,恒定温度时,型煤渗透率随着有效应力的增加而递减;恒定有效应力时,型煤渗透率随温度的升高而减小。通过对实验数据进行拟合,发现型煤渗透率与温度和有效应力均呈指数函数变化规律。因此,现场实际应用中,需要综合考虑温度与有效应力对煤层渗透率的影响。