采用自制的激波驱动气-固两相流冲蚀磨损试验装置,选取SiO2、Al2O3和SiC颗粒,对煤化工常用材料1Cr9Mo钢进行高速气-固两相流冲蚀磨损试验研究.结合试件表面冲蚀磨损形貌,分析冲击速度、冲击角度、颗粒硬度、颗粒粒径、试件温度等因素对材料的冲蚀磨损率的影响.结果表明：在20℃和400℃下,1Cr9Mo钢的最大冲蚀磨损率均出现在15°-25°的冲蚀角之间,体现出典型塑性材料的冲蚀磨损特征;低角度冲蚀时磨损机理以颗粒的切削作用为主,高角度冲蚀时颗粒垂直撞击材料表面产生凹坑并致使凹坑周围的片状物碎屑从材料表面剥离;试件冲击速度指数在2.3-3.2范围内,磨损率受颗粒硬度影响较大;在相同冲蚀条件下,硬度较高的Al2O3和SiC颗粒对试件的磨损率比SiO2颗粒高一个数量级;磨损率随颗粒粒径的增大呈现先递增后下降的趋势;在400℃时SiO2颗粒对试件的冲蚀磨损率明显提高,磨损率最大值约为20℃时的3倍

《化工原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 颗粒——流体非均相物系分离

制备了Al2O3/Al-Cu和Al2O3/Al-Cu-Si原位复合材料,采用SEM观察显微组织,XRD分析物相,EDS分析相所含元素.初步结果表明,原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可行的,合金元素Cu和Si出现在基体中,细小增强颗粒Al2O3呈弥散分布

采用一种简便、快速、低温的溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备了纳米TiO2粉体颗粒.从柠檬酸络合反应的机理阐释了纳米TiO2粒子的形成过程.通过热综合分析、X射线衍射和透射电镜分析探讨了金属离子与柠檬酸的摩尔比和溶液杂质离子的存在对TiO2粉体颗粒物相组成及粉末晶粒尺寸大小的影响.本实验制备了粒径为40~90 nm分散性较好的球形状TiO2纳米颗粒.X射线衍射结果表明,当摩尔比为0.5时,自燃合成产物中金红石相的质量分数达到91%

研究以煤泥为还原剂,印尼某海滨钛磁铁矿在直接还原焙烧过程中,不同焙烧温度下矿物组成变化规律.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,随着焙烧温度的升高,钛磁铁矿逐渐被还原.其中铁矿物经过浮士体(FeO),最终被还原成金属铁;而钛则经过钛尖晶石最终生成钛铁矿和少部分的铁板钛矿.在整个直接还原焙烧过程中,金属铁颗粒在1100℃左右生成,然后不断长大,在1250℃时金属铁颗粒明显增多,在之后的保温过程中,金属铁颗粒不断长大,并在此过程中将金属铁从中分离出来

采用格子Boltzmann方法对钢液中夹杂物上浮及上浮过程中的碰撞行为进行直接数值模拟研究.结果表明,不同尺寸夹杂物颗粒上浮速度的模拟结果和理论值基本一致,表明本文所采用的数值算法能够精确有效地对钢液中固相夹杂物颗粒运动行为进行研究.当钢液中直径为80μm的夹杂物颗粒位于直径为40μm的下方并一起上浮时,直径为80μm的夹杂物颗粒会逐渐追赶上直径为40μm的夹杂物颗粒并发生碰撞形成大尺寸凝聚体,凝聚体的上浮速度显著大于二者单独上浮时的上浮速度.对于直径为40μm的夹杂物来说,形成凝聚体后的上浮速度比单独上浮时的上浮速度增加300%.实际炼钢过程中,采取必要的措施增加夹杂物颗粒之间上浮过程中的碰撞凝聚,对于提高夹杂物颗粒的上浮速度,尤其是小尺寸夹杂上浮去除速度,提高钢液的洁净度具有重要的意义

在工业纯铁熔体中加入纳米Al2O3颗粒,熔炼后得到铸锭试样.用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)研究了铸锭金相试样中夹杂物的存在状态及成分.采用非水溶液电解法分离、收集铸锭中的非金属夹杂物,用SEM及EDS分析了夹杂物的形貌、大小和元素组成.结果表明,外加的纳米Al2O3颗粒能够在纯铁熔体中稳定存在,并与杂质元素所生成的夹杂物发生复合,复合夹杂物的尺寸为5~10μm.纳米Al2O3颗粒一般存在于复合夹杂物的内部.未发现纳米Al2O3团聚烧结成大于10μm颗粒的现象.从热力学和颗粒运动行为方面进一步分析了纳米Al2O3在纯铁熔体中的稳定性和团聚烧结成大颗粒的可能性

研究了预氧化对攀枝花钛铁矿还原行为的影响.结果表明:预氧化加快了钛铁矿铁氧化物的还原速率,提高了还原产物铁的金属化率.其作用机理是:钛铁矿在预氧化过程中形成了假金红石、三氧化二铁、金红石和三价铁板钛矿等新的物相,破坏了原有矿物结构,颗粒内部形成了大量孔隙,有利于增大颗粒的比表面积,改善还原过程气体的扩散条件;经预氧化处理的钛铁矿在预氧化过程中形成的新物相将被重新还原,新生钛铁矿活性高,还原产物的显微结构也得到了进一步的改善

本文探讨了耐蚀钢的氧化皮物相组成、显微结构与钢耐蚀性的关系。冷轧板氧化皮的物相组成为纤铁矿、非晶质氢氧化铁以及金属铁颗粒。耐蚀性好的钢,纤铁矿发育,“港湾状”锈蚀现象少;反之则以非晶质氢氧化铁为主,氧化皮中金属颗粒也较多。热轧板除上述物相外,主要为磁铁矿与赤铁矿。各物相有分带现象。磁铁矿带发育、氧化皮与金属呈锯齿状镶嵌者耐蚀性好。加有稀土元素的热轧板,稀土元素能净化钢质、球化夹杂物,也能抑制氧化皮中磁铁矿等在水、气下的分解作用,有利于提高钢的耐大气腐蚀

用H2WO4,NiCl2的碱性水溶液与FeCl2水溶液快速混合的方法,在袒声喷雾热转换装置中,制备了(W,Ni,Fe)系纳米级复合氧化物粉末,通过X射线衍射及电镜分析,研究了它的物相组成与使用溶剂的关系;同时研究了粉末的颗粒形貌特征及粒度范围.结果表明,采用上述2种溶液快速混合及喷雾转换的方法可以制备出成分均匀的复合氧化物粉末.在使用自制的\x\溶剂时,氧化物粉末的物相组成为WO3,NiO,粉末粒度范围为15~50 nm,颗粒形貌近似为球形