CHARACTERIZATION OF POWDER FLOWABILITY USING MEASUREMENT OF ANGLE OF REPOSE

In response to the need in industry for a quick and reproducible method of measuring the flowability of powders in processes involving transport and storage, the apparently simple idea of measuring angle of repose has been revived. The simple tester first used has evolved over a number of years into the present version which is shown to be capable of handling quite small samples of powders that are even slightly cohesive. Experimental data are presented and results shown to compare consistently with the better known Hausner ratio.     

尼龙粉末在SLS预热温度下的离散元模型参数确定及其流动特性分析

尼龙粉末是增材制造中常用的粉体材料,温度对其流动性有重要影响. 探索尼龙粉末增材制造预热温度下的流动性是研究选择性激光烧结(selective laser sintering, SLS)工艺中粉体铺展成形的基础. 选取SLS技术中的尼龙粉末为原材料,采用离散元数值方法,研究尼龙粉末的流动行为,是增材制造工艺数值模拟和铺粉工艺优化的研究热点. 以Hertz-Mindlin模型为基础,基于Hamaker理论模型和库伦定律,在尼龙粉末的接触动力学模型中引入范德华力和静电力,建立预热温度下尼龙粉末流动的离散元模型(discrete element method, DEM),通过对比相应实验结果,标定了该模型的参数. 对加热旋转圆筒中尼龙粉末流动过程进行了DEM数值模拟,校核了所建模型的正确性,并研究了粉体粒径分布对尼龙粉末流动特性的影响规律. 研究表明,尼龙粉末黏附力是静电力与范德华力的共同作用结果;随着粉体粒径的增大,尼龙粉末崩塌角增大,流动性增强;相对于高斯粒径分布,粒径均匀分布的尼龙粉末颗粒流动性更强. 研究结果可指导SLS中铺粉工艺的优化.      

岩石微观结构CT扫描表征技术研究

岩石微观结构特征研究对非常规油气藏的演化规律、油气赋存状态、运移方式、渗流特征等基础地质问题研究具有重要的科学意义.利用CT 扫描技术对油砂、致密砂岩和页岩样品微观结构表征研究,并对比了常规测试方法与CT扫描表征技术的差异性. 对比CT扫描法和筛分法测试油砂矿物的粒度分布,两者结果十分接近,矿物颗粒大小分布总体趋势上差异小,但小于96μm的颗粒矿物分布差异性稍大.CT扫描结果显示致密砂岩样品的裂缝比较发育,还发育溶蚀孔隙. 由于测试方法和样品大小的差异性,CT扫描获得的孔隙度略大于氦气法孔隙度.微米CT 扫描可以表征页岩的层理发育情况,但无法表征内部的微观孔隙结构.与常规测试方法相比,纳米CT 扫描表征页岩中有机质和黄铁矿的含量等方面准确性好,但孔隙度测试结果偏小.纳米CT分辨率还不能完全满足表征页岩的微观孔隙结构的要求,同时有机质和孔隙的灰度值差异较小,两者区分难度大,因此纳米CT还无法完全准确表征页岩微观孔隙结构.      

粉末冶金材料各向异性连续型损伤模型研究

在采用微裂纹扩展区描述脆性材料损伤状态的基础上,通过引入颗粒度大小和微裂纹概率分布密度函数来研究粉末冶金材料特征体积单元的损伤演化.同时结合Hill自洽模型采用空间混合平均的方法,可考虑粉末冶金材料的微结构特征及微裂纹间相互作用的影响,可描述粉末冶金类材料的各向异性连续型损伤.     

粉末材料爆炸压实数值模拟

本文对粉末爆炸压实数值模拟作了系统评述。首先叙述了流体弹塑性体的模型、方程和计算方法;然后对一些典型的程序编码作了介绍;总结了粉末爆炸压实数值模拟最新进展,最后,对未来发展方向提出了我们的看法．      

用云纹干涉法测量带孔复合材料板应变系数

介绍云纹干涉法在复合材料中应用的一个例子，用云纹干涉法测量带孔复合材料板应变集中系数．     

玉米秆粉粒体塑性压缩成型过程的有限元分析

保护环境,节约资源是人类的共识,本以我国丰富的农作物副产物-玉米秸秆为原料,采用弹塑性增量有限元法对玉米秆粉粒体的成型过程进行了研究,有限元计算结果与实验结果比较一致,此研究为玉米秸秆等农林副产物转化为高附加值产品提供了理论依据。     

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF SUPERPARAMAGNETIC FUNCTIONAL POLYMERIC MICROPARTICLES

Superparamagnetic poly(styrene-divinylbenzene-glycidyl methacrylate) (Pst-DVB-GMA) microparticles were prepared via a modified suspension polymerization process. A magnetic fluid was first prepared by a chemical co-precipitation method. Then magnetic microparticles were produced by mixing the monomers and the magnetic fluid with water in the presence of a stabilizer poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) to form a suspension, and finally benzoyl peroxide was added to initiate the co-polymerization. The morphology and magnetic properties of the microparticles were examined by TEM and VSM. The spherically shaped microparticles, with a size range of 4 to 7 pm, showed distinct superparamagnetic characteristics. XRD was used to investigate the structure of the magnetite particles dispersed in the polymer matrix. The microparticles with epoxy groups on their surface can be applied directly to the seoaration of biomolecules.     

EXPERIMENTAL RESEARCHES ON MAGNETO-THERMO-MECHANICAL CHARACTERIZATION OF TERFENOL-D

The coupling effects of axial pre-stress,temperature and magnetic field on magne- tostrictive strain and magnetization as well as Young's modulus of a Terfenol-D (Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_(1.93)) rod are tested to give a good understanding of magneto-thermal-mecha-nical characteristics of giant magnetostrictive materials.Results show that magneto-thermo-mechanical coupling of gi- ant magnetostrictive materials is very strong;and the influences of pre-stress and temperature on magnetostrictive strain and Young's modulus vary with the intensity of magnetic field.     

粉末爆炸烧结材料参数效应数值研究

用二维流体弹塑性体模型和Ｅｕｌｅｒ算法完成了粉末爆炸烧结的数值模拟;给出了爆炸烧结过程中密度分布和压力分布;研究了炸药和粉末参数对爆炸烧结的影响;讨论了几种实验装置设计方案的效果。数值模拟和实验结果作了比较,结果是令人满意的。     

气相反应介质中添加铝粉后的微观机理研究

利用ＯＭＡ谱仪及三台单色谱仪研究了爆炸激波管中铝粉在氢氧爆轰激励下快速反应的发射谱及辐射特性。研究发现:铝粉氧化反应主要机理是铝粉和氧反应；铝粉和水的反应是次要的。铝粉颗粒变细可以明显增强ＡｌＯ辐射强度，加快铝反应速率。利用我们研制的分光技术测量ＡｌＯ的三条振动谱线强度，确定了ＡｌＯ激发温度。测量表明:随着铝粉颗粒变细，ＡｌＯ激发温度明显提高。利用连续辐射谱确定的辐射温度同样说明添加铝粉可以提高反应温度。     

PREPARATION OF WC-Co POWDER BY DIRECT REDUCTION AND CARBONIZATION

A new approach to produce superfine WC-Co powder by direct reduction and carbonization is proposed. Water-soluble salts containing W and Co were used as raw materials. Tungsten and cobalt oxide powder （CoWO4/WO3） was first formed by a spray-pyrolysis technique, which was then mixed with carbon black and converted to WC-Co composite powder at 950℃ for 4 h in N2 atmosphere. The resulting powder has a particle size of 100-300 nm.     

快凝粉末冶金铝合金的微观结构

利用Ｘ射线衍射,透射电镜及高分辨电镜对快凝粉末冶金Ａ１－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ铝合金的微观结构进行了初步观察。结果表明,合金中仅含有一种硅化物强化相,即Ａｌ＿１３（Ｆｅ,Ｖ）＿３Ｓｉ,点阵常数为１．２５６ｎｍ。发现有些分布于晶内的硅化物相与合金基体具有确定的取向关系,即｛１１０｝Ａ１基体／｛１１０｝硅化物＜１１１＞Ａｌ基体／（１１０）硅化物但是位于晶界上的硅化物与基体没有确定的取向关系,而常常存在厚度约为５０Ａ的非晶层。      

铝粉颗粒度对黑索金含铝炸药粉快速反应影响的微观特性研究

利用我们研制的光谱技术及回收技术成功地研究了含铝炸药粉中铝粉快速反应的微观特性。研究发现：铝粉越细,能和氧原子、氢原子（或含氧分子）反应的激励态铝原子增加,铝氢化反应与氧化反应加剧;但是颗粒度小于５０ｍ后,颗粒度对铝粉氧化反应的影响不明显。激励压力增加可导致铝粉氧化反应加强,激励压力大于１．２ＭＰａ后氢化反应减弱,激励态铝原子减少。激励态铝原子减少的原因是铝粉结块造成。     

CHARACTERIZATION AND ADSORPTION PROPERTIES OF POROUS CARBON NANOFIBER GRANULES

The properties of the porous granules produced by agglomeration of catalytically grown carbon nanofibers were investigated in this work. The single pellet crushing strength of the granules is high, e.g., 1.6-2.5 MPa. They have high specific surface areas, averaging 72-141 m^2·g^-1, and the majority of their pores are mesopores or macropores. The adsorption at 298 K of benzene or phenol on the granules is much lower than that on activated carbon and depends not only on the specific surface area of the carbon material but also on the sewing structure of the granules and the morphology of the carbon nanofibers. Treatment in dilute nitric acid appreciably reduces such adsorption.     

快凝粉末冶金铝合金的力学行为

对快速凝固粉末冶金Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ铝合金在室温与升温（２５０℃）时的单向拉伸和疲劳断裂行为进行了研究。结果表明,在２５０℃时,合金不仅拉伸延性（面缩和延伸率）明显地降低,而且其疲劳强度和寿命也明显地减小．断口观察表明,无论是单向拉伸还是循环加载其断裂方式相同,即室温断口表现为正断呈杯锥式。在２５０℃时,断口表现为斜断呈剪切式。透射电镜研究表明,这种断裂模式的改变可能与不同的位错－粒子交互作用机制有关。      

一种非火药驱动气体炮内弹道模型及发射诸元协调

介绍一种新型非火药驱动的气体炮,它有五个气室控制气体炮的整个发射过程。给出了该气体炮的结构原理和内弹道数学模型,并通过计算机模拟,分析了这种气体炮的发射参数的协调和优化关系,指出了影响弹丸最大加速度的主要因素。     

纤维－基体界面剪切强度与断裂韧性的表征和测定

根据单向复合材料纤维分布、剪切变形与裂纹扩展的细观分析,提出纤维－基体界面剪切强度和断裂韧性的简易细观表征与测定方法.     

用矩形栅自动相移法测量三维物体形状

本文介绍了一种自动测量物体三维形状的新方法。该方法将矩形栅投影于三维物体表面，利用图像处理系统自动产生云纹和自动实现云纹相移，实现了三维物体形成恢复。本文通过实验验证了该方法的正确性下处理精度。方法容易实现，能较好消除多种系统误差，抗干扰能力强，精度和自动化程度高。     

纯钼烧结体压缩变形本构模型建立

基于可压缩连续材料的屈服准则和塑性本构关系,推导了粉末烧结材料的压缩变形屈服条件,采用真空烧结技术制备了不同密度的钼,通过在MTS810实验机上进行单向压缩试验,研究了在不同的初始密度,变形温度和应变速率的条件下,纯钼烧结休压缩变形流变应力的变化规律.建立了其流变应力的经验回归模型,进而确定了纯钼烧结材料压缩变形的屈服条件.在此基础上,建立了钼粉烧结材料压缩变形的弹塑性本构模型.这些研究对于提高钼粉烧结材料成形工艺模拟的精度和制定合理的塑件成形工艺具有重要意义.