研发硬质合金的集成计算材料工程

用于研发硬质合金的集成计算材料工程是将微观(10~(-10)10~(-8)m)、细观(10~(-8)10~(-4)m)、介观(10~(-4)10~(-2)m)和宏观(10~(-2)10 m)等多尺度计算模拟和关键实验集成到硬质合金设计开发的全过程中,通过成分-工艺-结构-性能的集成化分析,把硬质合金的研发由传统经验式提升到科学设计,从而大大加快硬质合金材料的研发速度,降低研发成本.本文详细阐述了第一性原理计算、CALPHAD方法、相场模拟和有限元模拟等计算模拟方法及各种微结构表征和性能测定的实验方法,论述了其在硬质合金研发中所发挥的具体作用.基于集成计算材料工程,提出了从用户需要、设计制备和工业生产的3个层面研发硬质合金的具体框架.通过应用实例,展示了集成计算材料工程在新型硬质合金研发中的强大功能,为新型硬质合金的设计和开发提供了新模式.     

大断面巷道支护技术、大采高矿压活动规律研究

从工作面老顶的周期来压、支架阻力分布状况和合理支护阻力选择等方面对大断面巷道支护技术及大采高采场矿压显现规律进行分析,并对大采高工作面的动压显现现象进行了研究.     

基于大直径顶板高位定向长钻孔的瓦斯抽采关键参数研究

为进一步降低瓦斯抽采风险和成本,提高瓦斯抽采效率,以山西焦煤集团有限责任公司东曲煤矿28210工作面为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场试验相结合的分析方法,探讨了综采工作面采空区覆岩运移特性,在此基础上确立了利用大直径顶板高位定向长钻孔抽采卸压瓦斯的关键性参数.研究结果表明:高位大直径定向钻孔的合理布设位置为顶板...     

硬质合金界面的实验观测与第一性原理计算研究进展

随着计算材料科学的发展,通过第一性原理计算加快硬质合金材料的研发速度,降低研发成本逐渐成为备受关注的研究课题。主要介绍了近年来基于密度泛函理论的第一性原理计算与高分辨透射电子显微术、三维原子探针等实验观测在硬质合金界面研究方面的进展。首先从界面强度评估方法、第一性原理界面能计算方法、晶界结构的理论模型等方面,结合硬质合金常见晶界计算,系统地对第一性原理计算界面的基本方法进行总结。然后结合最近的几个研究实例,展示了第一性原理计算在硬质合金研发中发挥的重要作用。最后,通过分析国内外学者的研究成果,阐述了硬质合金第一性原理计算领域存在的不足,以及这一领域可能需要进一步开展的工作。     

几种碳化物与钴在不同烧结温度下的相互作用与影响

研究碳化物WC,Cr3C2和VC在升温过程中与Co相的相互作用,以及Cr3C2和VC复合抑制剂对WC晶粒生长的影响。使用SEM观察与分析WC,Cr3C2和VC在升温过程中的形貌变化,并结合EDS和XRD分析它们在不同温度下在Co相中的溶解度。结果表明:随温度升高,小颗粒WC逐渐溶解,部分大颗粒WC不断长大;WC在Co相中的溶解度呈增加趋势,到1 350℃时达到最大值;WC晶粒的形貌变得越来越规则,边界越来越清晰,到1 300℃时其金相截面呈规则的三角形或四边形,说明WC颗粒早在固相阶段就开始生长。Cr3C2在1 150℃时几乎已完全溶解于Co相中,随温度升高,Cr3C2的形貌由颗粒状向树枝状转变,多分布于Co晶粒的边界处。1 250℃之前,VC的固溶度随温度升高不断增大,1 300℃时略有降低,VC颗粒形貌较稳定,呈近球形。Cr3C2和VC复合抑制剂不影响WC在Co相中的溶解度,但抑制WC晶粒的固相生长,表明抑制剂在固相阶段就开始发挥作用。     

水力造穴技术在底板岩巷消突工程的应用

结合东曲煤矿九采区上组煤煤层赋存、分布规律、瓦斯地质特征和生产技术条件,优化选择底板岩巷穿层钻孔消突技术,配套使用水力造穴增透技术,提高了煤层的透气性和瓦斯抽采效果,有利于防治高突区域内煤与瓦斯突出难题.     

关于乙烯装置急冷油泵出口膨胀节的故障分析

一、前言吉化三十万吨/年乙烯装置,急冷油泵(P2701K)出口膨胀节,是按美国膨胀节制造商协会《E·J·M·A》标准进行设计、制造,属于压力平衡式膨胀节。自1996年9月投用以后,出口膨胀节于1998年4月2日突然断裂。经查由于膨胀节的受力拉杆首先被拉断,管道系统中的介质内压作用于波纹管     

突出煤层表面裂隙特征与瓦斯吸附/放散特性关系实验研究北大核心

瓦斯吸附、放散特性对于煤与瓦斯突出灾害预测、检验与防治十分重要,且与煤体裂隙结构特征密切相关。选取东曲煤矿2#、4#、8#和9#煤层的煤体试样,利用分形维数表征煤体表面裂隙特征,研究了煤体裂隙分布与瓦斯吸附、放散特性参数之间的关系。结果表明:基于分形理论求解了煤体表面裂隙分布的分形维数,取值范围为1.4~1.5,原生裂隙发育程度为9#煤层>4#煤层>8#煤层>2#煤层;通过瓦斯吸附、放散实验测试分析了煤体等温吸附常数及瓦斯放散初速度,吸附常数a取值范围为34.180~36.920 m3/t,瓦斯放散初速度取值范围为12~18 mmHg,上述参数的大小顺序与分形维数值一致。统计分析了东曲煤矿煤体分形维数与瓦斯吸附、放散特性参数的相关性,结果表明二者呈显著正相关性,分形维数能够表征该煤矿煤体瓦斯吸附与放散的特性与能力。