亚微米氧化铈颗粒的粒度分布测量研究

采用新的动态光散射及激光衍射等技术对较高浓度悬浮液中亚微米氧化铈颗粒的粒度分布进行了测量,分析了分散前处理对动态光散射测量结果的影响,计算了动态光散射测量时不同分布基础的粒度分布结果,并以透射电镜观测结果进行了验证。结果表明,激光衍射测得的粒度分布结果数值较大,其基于体积分布的粒度中位值约为2μm;动态光散射测量的粒度分布数值较小,基于体积、数量分布的粒度中位值分别为257.0 nm和157.1nm,分散前处理对粒度测量结果有一定的影响;动态光散射测量的基于数量分布的氧化铈颗粒的粒度分布结果与透射电镜观测所得的数值能够较好地吻合。新的动态光散射技术可准确地测量经过充分分散的较高浓度悬浮液中亚微米氧化铈颗粒的粒度分布。     

水基Sn-In2O3纳米浆体的制备及其分散稳定研究

纳米Sn-In2O3颗粒经表面处理制得稳定分散的水基Sn-In2O3浆体.谢乐公式计算出晶粒的平均粒径为33.7 nm,HRTEM谱图观察晶粒粒径约为30～50 nm,与谢乐公式计算结果相一致,经粒度分布仪测得浆体中纳米粉体按体积计算的平均粒径为192.5 nm,分布宽度为22.5 nm.将这些测试结果相比可得制得的浆体中纳米Sn-In2O3基本上以几十个晶粒左右的团聚体分散于水溶液中,Sn-In2O3复合微粒间无明显团聚发生.试验研究了溶液pH值、分散处理时间和分散剂用量等因素对浆体稳定性的影响,由FT-IR分析结果表明,较佳的工艺条件下制得的浆体溶液中,分散剂SDBS对Sn-In2O3颗粒的吸附方式由物理吸附趋于化学吸附,并以多层吸附的形式通过静电作用和空间位阻作用有效防止纳米粒子团聚,制得了稳定分散的水基纳米Sn-In2O3浆体.     

钢渣超微粉的粒度分布分析研究

超微粉化是实现钢渣高效利用的重要途径,粒度分布是超微粉的关键性质之一。采用激光粒度分析仪(LSA)考察了分散介质、固体质量浓度、超声分散时间以及搅拌速度对钢渣超微粉的粒度分布(用D_(10)、D_(50)和D_(90)表示,D_(10)、D_(50)和D_(90)分别是样品分布曲线中累积分布为10%、50%、90%时的等效直径)的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)观察并计算钢渣超微粉粒度分布,将其结果与LSA测定结果对比验证。结果表明,使用激光粒度分析仪测试钢渣超微粉浓度时,无水乙醇为适宜的分散介质;固体质量浓度在0.10~0.90mg/mL范围时,随质量浓度增加,样品粒度测量结果变小,质量浓度为0.01~0.10mg/mL时,测量的D_(10)、D_(50)和D_(90)变化不大,因此适宜的测量浓度为0.01~0.10mg/mL;超声分散时间应大于30min;搅拌速度对钢渣超微粉粒度测试结果无明显影响。另外,激光粒度分析仪8次测试结果具有高度重复性,其结果与扫描电子显微镜所测粒度分布结果相一致。     

等离子喷涂用ZrO_2-MoSi_2复合粉末的制备及其影响因素

选用纳米Zr O2粉末作为Mo Si2基复合材料室温增韧和高温弥散强化的第二添加相,利用喷雾造粒方法制备了用于等离子喷涂的Zr O2-Mo Si2复合粉末。采用标准漏斗法测量了复合粉末的松装密度,通过RISE-2008激光粒度分析仪测试了复合粉末的粒度及其分布,借用扫描电镜(SEM)观察了复合粉末的表面形貌与结构,结合试验测定结果及理论计算结果分别研究了起始粉末的球磨时间、料浆中固含量、粘结剂含量及分散剂含量、喷雾干燥条件对粉末造粒的影响规律。结果表明:当球磨时间为12 h时,粉末的粒度分布于1~2μm之间;当料浆成分中固含量为70%,粘结剂含量为10%,分散剂含量为1%时,料浆具有良好的流动性及稳定性;喷雾干燥过程中,进风温度为200℃,出风温度为120℃,蠕动泵速率为2 ml·min-1,进气气压为0.2 MPa时,所制备的团聚型复合粉末成球度较高,表面致密且分散,颗粒之间无粘结现象,颗粒粒径的平均值为42μm,松装密度为2.17 g·cm-3,经1200℃真空烧结热处理后的团聚型复合粉末具有较高的流动性。     

高浓度尾砂充填料浆管道输送性能试验

高浓度料浆的主要输送特性参数包括料浆浓度、临界流态浓度、最大沉降浓度、临界沉降浓度、料浆容重、泌水率、坍落度、屈服应力和粒度等。文章详细介绍了高浓度尾砂充填料浆沉降试验、坍落度试验和输送试验的方法，并对试验结果进行了分析讨论，这对实现尾砂的高浓度输送具有重要意义。     

包覆-热分解碳酸银前驱体制备球形银粉的研究

以碳酸铵为沉淀剂、硝酸银溶液为原料, 利用化学沉淀法制备得到碳酸银前驱体, 通过并流沉淀法包覆改性碳酸银前驱体, 并经热分解得到单分散的球形银粉。通过X射线衍射分析(X-raydiffraction, XRD)、粒度分布统计(particlesize distribution, PSD)、振实密度测量和扫描电子显微检查(scanning electron microscopy, SEM) 等表征手段研究了热分解银粉的结晶度、纯度、分散性、填充性及微观形貌; 讨论了硝酸银溶液浓度和甲醇添加对碳酸银前驱体颗粒分散性和粒径的影响, 并分析了碳酸镁与碳酸银包覆比例(摩尔比) 对银粉分散性的影响。结果显示, 使用包覆-热分解方法可以制备得到单分散的球形银粉, 该方法具有设备简单、投资少、产品分散性好且粒度分布集中的优点; 当硝酸银溶液浓度为0.2~0.5 mol/L时, 可以得到粒径为0.5~2.5μm的球形银粉; 碳酸银分散性可通过添加甲醇进行调整, 甲醇含量(甲醇在硝酸银溶液中的体积分数) 应控制在5%~10%;当硝酸银溶液浓度为0.5 mol/L、甲醇体积分数为5%时, 碳酸镁与碳酸银摩尔比2:1制备得到的球形银粉分散性最佳。     

超细(W, Ni, Fe)复合氧化物粉末制备工艺的研究

研究并探讨了喷雾干燥法制备超细(W，Ni，Fe)复合氧化物粉末的工艺原理，实验中分别采用了浓度为40％及15％的(W，Ni，Fe)混合盐溶液，结合离心式喷雾干燥法考察了制备复合氧化物粉末的影响因素；采用SEM观察了颗粒形貌，并用XRD及DELSA 440SX Analyzer Control粒度分析仅分别测试了晶粒度大小和颗粒粒度分布。结果表明：粉末呈球形，粉末颗粒由平均54nm的晶粒团聚而成，粉末粒度分布在200-300nm之间。并分析了料液浓度、转速、进料量、温度、料液表面张力和粘度分别对粉末粒度的影响。结合实验过程讨论了离心式喷雾干燥法的3种雾化机制：料液直接分裂成液滴、丝状割裂成液滴和膜状分裂成液滴。     

多孔W骨架用特殊粉末的制备

采用多孔W颗粒粉末制备的高孔隙度钨骨架中可填充高体积分数的铜,从而在保证钨铜复合材料具有低膨胀系数的基础上进一步提高其热导率.该文作者在以WO3为原料配制的料浆中加入造孔剂碳酸铵((NH4)2CO3)和表面活性剂聚乙二醇(PEG),采用喷雾干燥一还原法制备多孔W颗粒粉末,并研究(Nag)2CO3、PEG的加入量以及WO3含量对W颗粒形貌的影响.使用pH计测量pH值和旋转粘度计测定料桨粘度,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对粉末的形貌和物相组成进行观察与分析.结果表明:料浆中(NH4)2CO3、PEG和WO3的质量分数分别为10%、4%和40%时,得到的多孔W颗粒孔隙度较高;前驱体为球形的WO3粉末时则可在820℃的氧气气氛中还原90min得到纯W相.     

连续结晶法制备粗颗粒仲钨酸铵工艺研究

间歇结晶制备的粗颗粒仲钨酸铵产品FSSS粒度较小,为研制更粗晶粒的APT产品,研究采用连续蒸发结晶工艺,考察放料间隔时间、蒸汽压力、钨酸铵溶液中WO3浓度、搅拌速度等因素对APT产品粒度等物理性能的影响。运用扫描电镜、粒度检测仪等分析仪器对APT产品进行了形貌、粒度、松装密度、流动性分析比较。结果表明:放料间隔时间5～7 h,蒸汽压力0.1～0.3 MPa,搅拌速度1 200～1 470 r/min,钨酸铵溶液中WO3浓度160～220 g/L时,制备出了FSSS粒度大于60μm且粒度分布中大于75μm占比超过60%的粗颗粒APT产品。试验研制的粗颗粒APT具有高松装密度,流动性好等优点。     

单分散ZnS纳米粉末的制备及其粒度控制

采用均相沉淀法，结合微波加热、溶液电导率控制和冷冻干燥来制备单分散的ZnS纳米微粒，考察了反应温度、反应时间、溶液pH、分散剂对粉末粒度及其分布的影响，提出了采用高温成核-低温生长制备粒度可控的ZnS纳米粉末的新工艺。结果表明：控制溶液pH在1．5～2．5，以PVP 六偏磷酸钠作分散剂，反应物浓度在0．1mol／L以下，85℃成核-60℃生长，通过控制溶液陈化的时间可以有效地控制单分散ZnS纳米微粒粒度。     

水热水解法制备钇稳定纳米氧化锆工艺研究

以氧氯化锆、氯化钇和氨水为原料,聚乙二醇为分散剂,采用水热水解法制备钇稳定氧化锆(YSZ),系统研究了锆离子浓度、反应温度、钇掺杂量、分散剂添加量以及煅烧温度对氧化锆产品形貌、分散性、粒度和晶型的影响。结果表明：在锆离子浓度0.8 mol/L、反应温度180℃、钇掺杂量3%(摩尔分数)、分散剂添加量2%(质量分数)和煅烧温度1 000℃的条件下,可制得分散性好、粒度分布均匀的类球状钇稳定纳米氧化锆粉末。     

时间–速率双因素下全尾砂膏体的屈服应力易变行为

以往对全尾砂膏体屈服应力的研究局限于理想屈服应力流体框架内,认为一定材料配比条件下,膏体的屈服应力是确定的,即认为屈服应力是膏体料浆固有的一个物理属性值。通过开展不同质量分数全尾砂膏体屈服应力测量实验,分析了测量速率与测量时间对不同浓度膏体屈服应力的影响,发现屈服应力值的大小与测量过程相关。对比分析峰值屈服应力、动态屈服应力、静态屈服应力,发现全尾砂膏体屈服应力随测量时间–测量速率在一定条件下的变化规律,即峰值屈服应力、静态屈服应力正比于膏体的测量速率,动态屈服应力反比于测量时间,以变异系数C_v评价料浆屈服应力的离散程度,其中74%质量分数膏体动态屈服应力变异系数最大,C_vmax=27.07%,而66%质量分数膏体静态屈服应力变异系数最小,C_vmin=2.33%。进而从细观层面分析了膏体屈服过程中颗粒间作用力、颗粒网络结构随测量时间–测量速率的变化规律,解释了全尾砂膏体屈服应力易变性机理。      

高钛型高炉渣流变特性模拟实验

高钛型高炉渣流变特性是影响钒钛磁铁矿高炉冶炼的重要因素,其对炉渣的排放、渣铁分离,甚至炉缸的寿命有重要作用.该研究采用高浓度的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)悬浮液模拟高钛型高炉渣体系,用NXS-11A型同轴圆筒旋转黏度计测量其表观黏度,研究了温度、颗粒体积分数及颗粒粒度等因素对悬浮液表观黏度的影响.结果表明:温度和颗粒体积分数对悬浮液的表观黏度影响明显,颗粒粒度对悬浮液表观黏度影响较弱.在较宽的颗粒浓度范围内悬浮液符合Bingham塑性体,并得到了表观黏度与温度和体积分数的二元函数关系式.     

纳米氧化铈在醇水混合溶液中的分散行为

通过沉降实验结合分光光度计、透射电镜等手段,考察了纳米氧化铈在不同比例醇水混合溶液(包括无水乙醇和纯水)中的超声分散性和悬浮稳定性;同时,测量了其在不同比例醇水混合溶液中的Zeta电位,并初步探讨了其分散机制。研究表明,随着醇水混合溶液中乙醇含量的减小,纳米氧化铈的超声分散性和悬浮稳定性均呈现出先升后降的规律;当乙醇含量为40%(体积分数)时,纳米氧化铈的超声分散性和悬浮稳定性均达到最好,其分散率为52.7%,且静置10天后的沉降率也仅为20.2%;此外,在该体系中纳米氧化铈保持其初始粒径的能力较强。纳米氧化铈在醇水混合溶液中的分散不遵守双电层理论,而与分散介质对颗粒的溶剂化作用有关。     

纳米钨铜复合粉末的制备与微观形貌

首先采用高浓度湿磨法制备超细WO3-CuO混合粉末,800℃空气中焙烧90min后得到CuWO4-WO3前驱体粉末,再通过氢气还原获得超细W-Cu复合粉末。将该复合粉末与直接还原超细WO3-CuO混合粉末所得的W-Cu复合粉末进行对比,并研究还原温度对W-Cu复合粉末的微观形貌、成分与粒度的影响。结果表明:经过30h高浓度湿磨,WO3-CuO混合粉末的中位径由44.88μm降至0.28μm,焙烧后得到的CuWO4-WO3粉末平均粒径小于0.7μm且分散良好。由CuWO4-WO3还原获得的W-Cu复合粉末细小、分散均匀,还原温度对其形貌影响不大,由WO3-CuO混合粉末直接还原得到的W-Cu复合粉末由大量W-Cu纳米颗粒构成,随还原温度升高,纳米W-Cu颗粒逐渐长大。     

振动球磨制备Fe-6.5 %Si硅钢微粉

采用振动球磨法制备Fe-6．5％Si（质量分数）硅钢微粉，试验中对硅钢粉末进行不同球料比、不同球磨时间、干法球磨和湿法球磨制备微粉试验。结果表明：随着球磨时间的延长，颗粒尺寸变细，球磨12h后，颗粒细化速度变慢；加大球料比及延长球磨时间可进一步细化粉末粒度，但对粉末的粒度分布无影响；湿磨比干磨制粉效率高，粒度分布多在小粒级范围内。     

充填料浆流动温变性研究

为解决矿山充填料浆堵管事故频发的问题,以具有代表性的不同配比充填料浆为研究对象,通过安东帕MCR102高级流变仪获取并分析相关数据,重点研究了充填料浆的温度对高浓度充填料浆流变特性的影响,探索温度变化对充填料浆流动性能的影响。研究结果表明：（1）高浓度全尾砂充填料浆的流变性能会随着料浆的温度变化而发生变化;（2）随着温度的升高,高浓度全尾砂充填料浆黏度系数降低,屈服应力先下降再升高;（3）温度为10 ℃时高浓度全尾砂充填料浆流变性能最好。根据本研究结果,矿山在使用高浓度全尾砂充填料浆时,可适当调节充填料浆温度,使充填料浆达到流变性能最优状态,进而减少充填料浆堵管事故的发生。     

基于ANSYS/FLOTRAN的高浓度全尾砂胶结充填管道输送数值模拟研究

高浓度全尾砂自流输送在金属矿山的应用日趋广泛。通过对某铁矿高浓度全尾砂胶结充填管道输送进行数值模拟研究,确定高浓度全尾砂料浆相关物理参数,构建适合高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送的数值模型。利用ANSYS/FLOTRAN模拟高浓度全尾砂料浆在充填管道内流动的动态特征,并将模拟结果与理论计算进行对比分析,同时进行料浆输送过程的数值解算,分析结果显示：（1）料浆浓度在68%~78%范围内以1.5,2.0,2.5 m/s进口流速完全能实现自流输送;（2）模拟结果与理论计算对比分析得出二者阻力损失相对比较一致;（3）随着料浆进口流速的增大,料浆浓度对弯管处的冲击影响越不明显。研究表明该数值模型建立合理,研究结果对高浓度全尾砂胶结充填管道自流输送试验和实践提供了一定的指导与借鉴。     

超声波强化制备超细银粉

研究以PVPk30为分散剂,用水合肼作还原剂,在高浓度的硝酸银溶液中,通过液相还原保护法制取平均粒径为150nm的超细银粉。对影响银粉粒度的主要因素:还原剂浓度、分散剂浓度及溶液中银离子浓度等进行了实验研究。重点探讨了超声波在制取超细银粉过程中的作用和影响。结果表明:超声波空化作用及产生的微射流可强化还原过程,且起到粉碎和分散的作用,使银粉粒径减小,粒度分布均匀。     

二氧化钛分散技术研究

研究了TiO_2颗粒"打浆分散—砂磨"组合工艺分散技术。采用黏度和粒度表征TiO_2颗粒的分散状况,通过透射电镜观察分散前后TiO_2颗粒大小和形貌的变化情况。探讨了分散剂种类、分散剂加量、砂磨介质粒径和砂磨时间对TiO_2颗粒分散效果的影响。结果表明,TiO_2颗粒的最佳分散工艺为:硅酸钠作为分散剂,添加量为TiO_2质量分数的0.2%,采用粒径为0.4μm的氧化锆珠砂磨25 min,平均粒径为265 nm,粒度大小均匀,分散效果稳定。