简介:基于铝电解槽熔体内氧化铝溶解过程动力学机理,提出了综合的传热传质控制模型,以描述未结块和结块氧化铝颗粒的溶解过程。基于相关商业软件和自定义算法,并结合颗粒收缩核模型,采用合适的差分求解方法,对氧化铝颗粒溶解速率、溶解时间和溶解质量进行计算,探讨若干对流和热条件参数对氧化铝溶解过程的影响。结果表明:降低氧化铝浓度和增大氧化铝扩散速率可以增大未结块颗粒溶解速率,减少未结块颗粒溶解时间;提高电解质过热度和氧化铝预热温度可以增大结块颗粒溶解速率,减少结块颗粒溶解时间。对某300kA铝电解槽内氧化铝溶解过程进行计算分析,得到的氧化铝溶解质量比例曲线数据与文献结果比较接近;氧化铝溶解过程主要分为两个阶段:未结块颗粒的快速溶解和结块颗粒的缓慢溶解,溶解时间数量级大小分别大约为10和100s;结块颗粒是影响整个氧化铝溶解过程的最主要因素。
简介:采用X射线衍射(XRD)与X射线光电子能谱(XPS)研究黄铜矿在中度嗜热菌浸出过程中的表面产物变化。结果表明,在A.caldus,S.thermosulfidooxidans与L.ferriphilum浸出过程中,一硫化物(CuS)、二硫化物(S2-2)、元素硫(S0)、多硫化物(S2-n)与硫酸盐(SO2-4)是黄铜矿表面的主要产物。在A.caldus浸出黄铜矿过程速率较慢,这主要是由于黄铜矿的不完全溶解产生多硫化物,限制了进一步的溶解。在S.thermosulfidooxidans与L.ferriphilum浸出黄铜矿过程中,多硫化物与黄钾铁矾是钝化膜的主要成分。元素硫不是导致黄铜矿生物冶金过程钝化的主要物质。
简介:高铬型钒钛磁铁精矿的煤基直接还原过程中·V2O3和FeO·Cr2O3的还原行为对其高效综合利用产生决定性的影响。采用XRD、SEM及EDS等手段对直接还原产物进行分析,分别考察碳铁摩尔比和温度对煤基直接还原-磁选分离过程中钒和铬行为的影响。结果表明:当碳铁摩尔比(n(C)/n(Fe))从0.8增大到1.4时,V和Cr的回收率分别从10.0%和9.6%增大到45.3%和74.3%。当n(C)/n(Fe)为0.8时,在1100~1250°C的温度范围内,V和Cr的回收率始终低于10.0%;而当n(C)/n(Fe)为1.2时,随着温度从1100°C升高到1250°C,V和Cr的回收率分别从17.8%和33.8%增大到42.4%和76.0%。当n(C)/n(Fe)低于0.8时,由于含碳还原剂的量不足,绝大多数FeO·V2O3和FeO·Cr2O3不能被还原成碳化物,且温度(1100~1250°C)对其还原行为的影响甚微。在更高的n(C)/n(Fe)下,由于含碳还原剂的量充足,FeO·V2O3和FeO·Cr2O3的还原率大幅提高,且更高的温度能有效地促进碳化物的生成。新生成的碳化物溶解在γ(FCC)相中,并在磁选过程中与金属铁同时回收。
简介:为研究铁水中钛元素碳热还原反应规律,提供高炉护炉理论依据,利用高温熔炼、急速淬火、化学分析以及热力学模型计算等方法,在实验室条件下利用分析纯试剂研究在1350-1600°C间钛在低钛渣系CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2与铁水间的分配行为。研究结果表明,随着反应温度的增加,钛的分配比L(Ti)增加,但系统活度系数γsys降低,从而导致反应平衡常数升高。结合Wagner与凝聚电子相模型,通过对实验数据进行拟合,得到钛碳热还原反应的吉布斯自由能公式。最后,结合实验所得结果,给出了高炉铁水中w(Si)与w(Ti)含量的关系以及可以达到护炉效果的最小入炉钛负荷。
简介:通过水热法成功合成Co3O4/CuO复合物,并探索十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对其形貌和性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附测试表征其微观结构和表面形貌。采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试等方法研究样品的电化学性能。结果表明,多孔Co3O4/CuO-CTAB纳米片具有最好的电化学性能,在电流密度1A/g下的比容量达398F/g,而在10A/g时其比容量仍能保持90%。此外,该复合物具有很好的循环稳定性,在2000次循环后容量几乎没有衰减。
简介:采用数值模拟与实验相结合的方法预测3道冷金属过渡(CMT)焊接接头的薄弱环节。通过有限元方法预测焊接接头中残余应力的分布特征;通过金相实验获得焊接接头中不同特征区域的微观组织形貌特征。接头对称面上的最大主应力值最高,故该区域在服役过程中较易产生拉伸裂纹。第一次层间冷却结束后,焊缝金属与基板的交界面上因等效von-Mises应力最大而具有较高的裂纹敏感性。根据金相分析结果,第3道焊缝中晶粒最为粗大,而层间的熔合区则具有粗大的晶间析出物组织特征,两种现象均意味着较差的力学性能。焊接接头中最为薄弱的区域则位于分别通过数值方法和实验方法得出的薄弱区域的交叉区域。
简介:通过水热法成功合成Co3O4/CuO复合物,并探索十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对其形貌和性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附测试表征其微观结构和表面形貌。采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试等方法研究样品的电化学性能。结果表明,多孔Co3O4/CuO-CTAB纳米片具有最好的电化学性能,在电流密度1A/g下的比容量达398F/g,而在10A/g时其比容量仍能保持90%。此外,该复合物具有很好的循环稳定性,在2000次循环后容量几乎没有衰减。
简介:由于复合材料断裂特征的复杂性,尚未给出所受载荷与断裂特征之间的关系,通常认为失效模式与层板的基体、纤维类型及试验温度有关。本研究通过拉伸试验、断口观察等方法研究了碳纤维与玻璃纤维增强树脂基复合材料单向板在-55、23及70℃的0°拉伸失效行为,分析了单向板0°拉伸的断裂特征、失效模式及其影响因素。结果表明:复合材料单向板的0°拉伸主要有2种失效模式,纤维基体断裂和界面失效;由于2种失效模式所占的比例不同,形成多种断口形态;失效模式、断裂特征与复合材料的拉伸强度关系不大,主要与界面的结合强度有关;试验温度、纤维、基体等对其断裂特征与失效模式的影响也主要是界面强度变化所致。
简介:研究烧结温度对含Mn-Nb-Tb的Zn-V-O基陶瓷显微组织和压敏性能的影响。结果表明,随着烧结温度由875°C升高到950°C,烧结陶瓷样品的密度由5.55g/cm3降低到5.45g/cm3,其平均晶粒尺寸由4.1μm增大至8.8μm,击穿场强由7443V/cm显著降低至1064V/cm。经900°C烧结的压敏陶瓷样品具有明显的非线性特性,其非线性系数为49.4,漏电流密度为0.21mA/cm2。当烧结温度由875°C升高到950°C时,Zn-V-O基陶瓷样品的介电常数由440.1增大到2197.2,其损耗因数的变化范围为0.237-0.5。因此,本研究中Zn-V-O基陶瓷组分和烧结条件有利于以银为内电极的先进多层芯片压敏电阻的开发。