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题名磨料质量分数对预混合磨料水射流破岩效果的影响
被引量：9
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作者
魏建平
王梦园
杨恒
张铁岗
都阳
刘勇
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机构
河南理工大学安全科学与工程学院
河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地
河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
河南能源集团有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期251-262,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52174170)
中国工程科技发展战略河南研究院战略咨询研究资助项目(2022HENZDB03)
河南理工大学基本科研业务费专项资助项目(NSFRF220205)。
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文摘
预混合磨料水射流是突破煤矿深长钻孔内高效破煤岩技术瓶颈的有效技术,在坚硬顶板治理、沿空留巷和硬煤增透具有广泛应用前景。磨料质量分数是影响其破煤岩效果的重要因素。为明确磨料质量分数对磨料加速、分布以及冲击动能的影响,基于离散元的耦合模型(CFD-DEM模型),考虑颗粒间的摩擦、碰撞,添加颗粒相体积分数和动量源相,修正VOF多相流模型,开发用户自定义函数(UDF)通信接口,精确计算了磨料质量分数对磨料颗粒加速运动与分布的影响,准确描述了磨料粒子对水射流流场的影响。结合预混合磨料水射流破岩实验,得到了以下结论:在固定压力下,不同磨料质量分数的射流液固能量转化效率不同,导致磨料冲击动能不同。提高磨料质量分数,能够提高破煤岩效果,但存在最优值。每一压力条件下都有与之相适配的最优质量分数,此质量分数下能量转化效率最高,磨料冲击动能最大。如射流压力5 MPa时,80目(0.178 mm)石榴石最优质量分数为11%。同一质量分数下,提高射流压力可提高磨料冲击动能,但是能量转化率和利用率降低。提高压力使射流速度增加,曳力增大,但射流与磨料接触时间缩短,导致射流能量未能及时转化为磨料动能。相较于提高射流压力,适当增加磨料质量分数以提高能量转化效率和能量利用率,是达到最佳破煤岩效果的更经济低能耗的方式。
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关键词
预混合磨料水射流
磨料质量分数
CFD-DEM
冲击动能
破岩
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Keywords
premixed abrasive water jet
abrasive mass concentration
CFD-DEM
impact kinetic energy
rock breaking
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分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名磨料质量分数对磨硅片用金刚石砂轮磨削性能的影响
被引量：2
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作者
骆苗地
赵金伟
丁玉龙
苗卫朋
包华
张云鹤
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机构
郑州磨料磨具磨削研究所有限公司
超硬材料磨具国家重点实验室
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出处
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2021年第6期80-84,共5页
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基金
国机集团重大科技专项(SINOMAST-ZDZX-2018-05)。
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文摘
采用改进的凝胶注模技术制备多孔陶瓷结合剂超细金刚石砂轮,研究6种不同质量分数磨料(质量分数分别为27%、30%、33%、36%、39%、42%)的多孔金刚石砂轮的显微结构和磨削性能。结果表明:磨料的质量分数直接影响砂轮磨削时的磨削电流、砂轮磨损速率,进而影响硅片磨削后的表面一致性。使用磨料质量分数为39%的砂轮时,硅片磨削后可获得粗糙度为4.8 nm的光滑表面。
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关键词
磨料质量分数
陶瓷结合剂
磨削性能
硅片
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Keywords
abrasive mass fraction
vitrified-bond
grinding performance
silicon wafer
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分类号
TG74
[金属学及工艺—刀具与模具]
TG58
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名硅衬底CMP过程中抛光雾的控制
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作者
张凯
刘玉岭
王辰伟
张文倩
韩丽楠
任利鹏
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机构
河北工业大学电子信息工程学院
天津市电子材料与器件重点实验室
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出处
《半导体技术》
CSCD
北大核心
2017年第12期908-912,共5页
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基金
国家科技重大专项资助项目(2009ZX02308)
河北省自然科学基金青年基金资助项目(F2015202267)
天津市自然科学基金资助项目(16JCYBJC16100)
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文摘
抛光雾(Haze)是硅晶圆精抛过程中表面质量评定的重要参数之一。主要研究了化学机械抛光(CMP)过程中抛光液磨料质量分数、p H值、FA/O型非离子表面活性剂和混合表面活性剂对Haze值的影响。实验结果显示,磨料质量分数为0.1%是影响Haze值变化的拐点。当磨料质量分数由2%降至0.1%时Haze值下降迅速;当磨料质量分数由0.1%降至0.01%乃至0%时Haze值稍有增加。抛光液p H值约为9.5时Haze值最低,硅片表面质量最好,在此基础上提高或降低p H值都会增加Haze值。随着非离子表面活性剂体积分数的增加,Haze值快速下降。渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)和FA/O型非离子表面活性剂混合使用比单独使用其中任何一种更有利于降低Haze值,且当JFC与FA/O的体积比为3∶1时,Haze值降到0.034,满足了工业生产的要求。
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关键词
抛光雾
化学机械抛光(CMP)
磨料质量分数
PH值
非离子表面活性剂
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Keywords
Haze
chemical mechanical polishing （CMP）
abrasive mass fraction
pH value
nonionic surfactant
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分类号
TN305.2
[电子电信—物理电子学]
TN304.12
[电子电信—物理电子学]
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