·1380 北京科技大学学报 第36卷 由文献7]知所用锆粉为微米级粉体. 用X射线粉末衍射仪对锆粉开展物相分析，见 用环境扫描电镜观察分析锆粉的微观形貌，结 图5.从图5锆粉的衍射图谱可以看到，衍射峰中只 果见图4.从图4可以看出，锆粉颗粒间有大量的孔 有Zr的特征峰，说明锆试样的纯度很高. 隙，锆颗粒为鳞片状结构，颗粒表面平整光滑 图4锆粉的扫描电镜像 Fig.4 SEM images of zirconium powder 2.0 的温度分布.由于热电偶的热惯性效应，温度测量 a05-0665>Zr 值与真实值之间有一定误差，故必须对温度测量值 1.6 进行修正.修正公式-习采用 1.2 T=7+8.75x10-d7 dt 0.8 式中，T为修正后的热电偶接点处的温度，Tm为热 电偶测量得到的温度，为时间.下文中所有热电偶 测得的温度均采用此公式进行修正. 实验中采用取样称重法对管道中粉尘云质量浓 40 50 60 度进行测量.当气流喷吹锆粉在管道中形成悬浮状 20r9 态的锆粉云，此时迅速向管道的底部和顶端分别插 图5锆粉的X射线衍射谱 入两块平行的光滑面板，在确定悬浮粉尘全部沉降 Fig.5 XRD pattern of zirconium powde 后，称量落在下面板上的锆粉质量，锆粉质量除以两 3 最高火焰温度与锆粉云质量浓度之间的 平行面板间的管道体积即可得到管道中悬浮着的锆 关系 粉云质量浓度.喷粉质量与锆粉云质量浓度之间的 对应关系，如表1所示.为确保实验过程中样品的 实验中使用直径25μm铂/铑3-铂金属丝制作 使用条件一致，实验前将锆粉置于30℃的恒温干燥 成的微细热电偶，可以准确测量到粉尘云瞬态火焰 箱中进行干燥，干燥时间为12h 表1喷粉质量与粉尘云质量浓度 Table 1 Powder mass and dust cloud concentration 锫粉质量/g 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.5 2 2.5 3 粉尘云质量浓度/(kgm~3) 0.156 0.188 0.219 0.250 0.281 0.313 0.469 0.6250.781 0.938 以两种质量浓度的锆粉云火焰传播为例说明热 表2温度峰值的修正值 电偶测得的温度随时间变化曲线特征.为在图中清 Table 2 Correction value of the maximum temperature 晰显示温度峰值，截取的时间段中仅显示温度曲线 0.156kgm3锆粉云 0.313kgm3锆粉云 样品 的温升段和部分降温段，如图6所示.图6(a)和 1# 2# 1 2# (b)中，温度峰值的修正值见表2. 测量值/℃ 973.4 613.3 1475.64 1366.45 分析图6(a)中的温度修正曲线中可以得到，无 修正值/℃ 995.5 617.03 1508.02 1406.23北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 由文献［7］知所用锆粉为微米级粉体． 用环境扫描电镜观察分析锆粉的微观形貌，结 果见图 4． 从图 4 可以看出，锆粉颗粒间有大量的孔 隙，锆颗粒为鳞片状结构，颗粒表面平整光滑． 用 X 射线粉末衍射仪对锆粉开展物相分析，见 图 5． 从图 5 锆粉的衍射图谱可以看到，衍射峰中只 有 Zr 的特征峰，说明锆试样的纯度很高． 图 4 锆粉的扫描电镜像 Fig． 4 SEM images of zirconium powder 图 5 锆粉的 X 射线衍射谱 Fig． 5 XＲD pattern of zirconium powder 3 最高火焰温度与锆粉云质量浓度之间的 关系 实验中使用直径25 μm 铂/铑 l3--铂金属丝制作 成的微细热电偶，可以准确测量到粉尘云瞬态火焰 的温度分布． 由于热电偶的热惯性效应，温度测量 值与真实值之间有一定误差，故必须对温度测量值 进行修正． 修正公式［8 － 9］采用 T = Tm + 8. 75 × 10 － 3 dTm dt ． 式中，T 为修正后的热电偶接点处的温度，Tm 为热 电偶测量得到的温度，t 为时间． 下文中所有热电偶 测得的温度均采用此公式进行修正． 实验中采用取样称重法对管道中粉尘云质量浓 度进行测量． 当气流喷吹锆粉在管道中形成悬浮状 态的锆粉云，此时迅速向管道的底部和顶端分别插 入两块平行的光滑面板，在确定悬浮粉尘全部沉降 后，称量落在下面板上的锆粉质量，锆粉质量除以两 平行面板间的管道体积即可得到管道中悬浮着的锆 粉云质量浓度． 喷粉质量与锆粉云质量浓度之间的 对应关系，如表 1 所示． 为确保实验过程中样品的 使用条件一致，实验前将锆粉置于 30 ℃ 的恒温干燥 箱中进行干燥，干燥时间为 12 h． 表 1 喷粉质量与粉尘云质量浓度 Table 1 Powder mass and dust cloud concentration 锆粉质量/g 0. 5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1 1. 5 2 2. 5 3 粉尘云质量浓度/( kg·m － 3 ) 0. 156 0. 188 0. 219 0. 250 0. 281 0. 313 0. 469 0. 625 0. 781 0. 938 以两种质量浓度的锆粉云火焰传播为例说明热 电偶测得的温度随时间变化曲线特征． 为在图中清 晰显示温度峰值，截取的时间段中仅显示温度曲线 的温升段和部分降温段，如图 6 所示． 图 6 ( a) 和 ( b) 中，温度峰值的修正值见表 2． 分析图 6( a) 中的温度修正曲线中可以得到，无 表 2 温度峰值的修正值 Table 2 Correction value of the maximum temperature 样品 0. 156 kg·m － 3锆粉云 0. 313 kg·m － 3锆粉云 1# 2# 1# 2# 测量值/℃ 973. 4 613. 3 1475. 64 1366. 45 修正值/℃ 995. 5 617. 03 1508. 02 1406. 23 · 0831 ·