高长径比生物质圆柱颗粒阻力模型的直接数值模拟研究

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作者 汪靖良 江茂强 +4 位作者 方庆艳 马仑 马启磊 彭志福 殷春根 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4372-4382,I0021,共12页

生物质颗粒常用于煤粉锅炉掺烧发电,颗粒呈现为大粒径和长圆柱体的特点,目前缺乏这类颗粒相关的阻力模型。该文针对常用生物质秸秆颗粒(长径比为L/D=9:1的长圆柱体),采用开源计算流体力学软件OpenFOAM对固定颗粒绕流特性及阻力模型开展... 生物质颗粒常用于煤粉锅炉掺烧发电,颗粒呈现为大粒径和长圆柱体的特点,目前缺乏这类颗粒相关的阻力模型。该文针对常用生物质秸秆颗粒(长径比为L/D=9:1的长圆柱体),采用开源计算流体力学软件OpenFOAM对固定颗粒绕流特性及阻力模型开展直接数值模拟研究,在较宽雷诺数(10≤Re≤800)和入射角(0°≤θ≤90°)范围内,拟合阻力系数(C_(D))的新关联式。结果表明:1)在雷诺数范围为(500≤Re≤800)及入射角度θ≤15°时,圆柱绕流呈现不稳定状态。圆柱体投影面积在θ=15°达到最大后开始减少,而入射角的变化,导致背风面形成较小的回流区,从而减小颗粒表面上的压力差,C_(D)随入射角的增大而减少。而雷诺数的增加同样使得压差阻力变小,因此C_(D)呈现递减趋势;2)对于长圆柱体颗粒,Hölzer和Sommerfeld的一般关联式在0°<θ<90°中间角度的阻力系数估计过高,其程度随着雷诺数的增加而加剧;3)新拟合阻力关联式与原始数据平均相对误差为1.8%,均方误差(mean squared error,MSE)为6.7×10^(-2),为长圆柱体生物质大颗粒气固两相动力学提供更精确的阻力模型。 展开更多

关键词 圆柱体颗粒 高长径比 生物质 阻力系数 数值模拟

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白云石精制液可控制备高长径比碳酸钙晶须的研究

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作者 于丰 郑强 +4 位作者 齐婷玉 张郁柏 马亚丽 贾松岩 李雪 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期898-908,共11页

以高浓度的白云石精制液为原料,采用碳化法制备高长径比文石型碳酸钙晶须。采用XRD、SEM、TEM等对碳酸钙晶须样品进行表征,主要考察碳化温度、搅拌速率、CO_(2)通气速率、陈化时间对碳酸钙分散程度和长径比的影响。研究结果表明,制备碳... 以高浓度的白云石精制液为原料,采用碳化法制备高长径比文石型碳酸钙晶须。采用XRD、SEM、TEM等对碳酸钙晶须样品进行表征,主要考察碳化温度、搅拌速率、CO_(2)通气速率、陈化时间对碳酸钙分散程度和长径比的影响。研究结果表明,制备碳酸钙晶须的最佳工艺条件为:碳化温度为80℃,CO_(2)通气速率为25 mL/min,搅拌速率为200 r/min,陈化时间为1 h。在此条件下,可以得到产率为95%、晶须长径比为30~35、晶须含量为99.7%、白度为99.9%且分布均匀的晶须状碳酸钙。并对碳酸钙生长机理进行了分析,结果表明,碳化过程中Mg^(2+)抑制方解石型碳酸钙生长,促进文石型碳酸钙生长,并沿着(120)晶面方向优先生长。 展开更多

关键词 白云石 碳酸钙晶须 碳化法 高长径比 晶体生长

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高长径比三水碳酸镁晶须的合成研究 被引量：25

3

作者 闫平科 田海山 +3 位作者 高玉娟 王斌 马正先 梁帅 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期158-164,共7页

采用低温水溶液法合成三水碳酸镁晶须,考查了反应温度、反应时间、表面活性剂用量及反应溶液初始pH等因素对三水碳酸镁晶须的长度及长径比的影响。研究结果表明:在反应温度45～50℃、反应时间50～60 min、表面活性剂添加量(质量分数)为1... 采用低温水溶液法合成三水碳酸镁晶须,考查了反应温度、反应时间、表面活性剂用量及反应溶液初始pH等因素对三水碳酸镁晶须的长度及长径比的影响。研究结果表明:在反应温度45～50℃、反应时间50～60 min、表面活性剂添加量(质量分数)为1%、反应溶液初始pH=9.5的条件下,可以合成出高长径比三水碳酸镁晶须产品。 展开更多

关键词 三水碳酸镁 高长径比 晶须 低温溶液法

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高长径比三水碳酸镁晶须的合成研究 被引量：4

4

作者 闫平科 梁帅 +2 位作者 高玉娟 王来贵 田海山 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1345-1351,共7页

本文以MgCl2.6H2O和NH4HCO3作为反应物料,采用低温液相合成法制备出三水碳酸镁晶须。考查了Mg2+初始浓度、NH4HCO3溶液的滴加速度、搅拌速度及表面活性剂种类等因素对三水碳酸镁晶须的长度及长径比的影响。研究结果表明:在Mg2+初始浓度... 本文以MgCl2.6H2O和NH4HCO3作为反应物料,采用低温液相合成法制备出三水碳酸镁晶须。考查了Mg2+初始浓度、NH4HCO3溶液的滴加速度、搅拌速度及表面活性剂种类等因素对三水碳酸镁晶须的长度及长径比的影响。研究结果表明:在Mg2+初始浓度为0.5 mol/L、NH4HCO3的滴加速度5 mL/min、搅拌速度为120 r/min、选用KH2PO4作表面活性剂的试验条件下,可以合成出长度325μm、直径8.25μm,长径比高达32的三水碳酸镁晶须产品。 展开更多

关键词 三水碳酸镁 高长径比 晶须

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高长径比银纳米线的制备及其透明导电薄膜性能 被引量：1

5

作者 赵玮 赵春宝 +1 位作者 沈巽 张亚南 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期53-58,共6页

为改善产品长径比,本文在经典多元醇法的基础上,经过常压滴注路线和密闭溶剂热路线分别制备银纳米线。详细讨论了反应时间、反应气氛及反应物投料比等相关参数对银纳米线的产率和长径比的影响。发现密闭溶剂热法在缓解环境污染的同时降... 为改善产品长径比,本文在经典多元醇法的基础上,经过常压滴注路线和密闭溶剂热路线分别制备银纳米线。详细讨论了反应时间、反应气氛及反应物投料比等相关参数对银纳米线的产率和长径比的影响。发现密闭溶剂热法在缓解环境污染的同时降低了生长过程中的扰动,所得银纳米线平均直径约55 nm,长度约65μm,长径比接近1 200。以之制备的透明导电薄膜的方阻仅6Ω,波长550 nm下透光度为78. 6%,品质因数(FOM)高达246,优于常压滴注路线。 展开更多

关键词 银纳米线 透明导电薄膜 高长径比 亲水性处理

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高长径比植物纤维共混复合加工性质的研究

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作者 陈玉放 揣成智 +1 位作者 崔永岩 谢来苏 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期132-135,共4页

根据植物纤维自身的加工特点 ,如原始长径比值较大、热稳定极限温度较低等 ,研究了纤维 / PP共混复合加工的行为特征 ,探讨了采用现有设备进行纤维共混加工的可能性。实验表明纤维共混体系具有优良的加工适性 ,共混加工的平衡转矩低、... 根据植物纤维自身的加工特点 ,如原始长径比值较大、热稳定极限温度较低等 ,研究了纤维 / PP共混复合加工的行为特征 ,探讨了采用现有设备进行纤维共混加工的可能性。实验表明纤维共混体系具有优良的加工适性 ,共混加工的平衡转矩低、转矩平衡时间较短、设备的磨耗较低等。同时 ,合理的共混工艺有利于加工中纤维形态的保持、纤维在基体树脂中的均匀分布与分散以及相界面的润湿与粘合 。 展开更多

关键词 高长径比 植物纤维 共混 复合加工性质 研究 聚丙烯 纤维增强复合材料

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高长径比TiO_2纳米管的制备及表征 被引量：9

7

作者 魏志顺 刘颖 +4 位作者 王辉 刘程 叶金文 谷林 文晓刚 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期44-46,共3页

用钛粉为原料,在强碱性条件下,用简单的水热方法制备出了大量高长径比的TiO2纳米管。讨论了对前驱物钛粉进行热处理对TiO2纳米管结构的影响。在热处理温度为800℃的条件下制备出了外径约为10nm,内径约为5nm,平均长度为3μm的TiO2纳米管... 用钛粉为原料,在强碱性条件下,用简单的水热方法制备出了大量高长径比的TiO2纳米管。讨论了对前驱物钛粉进行热处理对TiO2纳米管结构的影响。在热处理温度为800℃的条件下制备出了外径约为10nm,内径约为5nm,平均长度为3μm的TiO2纳米管。用扫描电子显微镜、X-射线衍射,透射电镜分别表征了TiO2纳米管的微观形貌,成分与结构。 展开更多

关键词 水热法 热处理 二氧化钛 纳米管 高长径比

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高长径比TiO_2纳米管阵列的调控制备及其光阳极性能 被引量：5

8

作者 吴聪聪 卓燕君 +3 位作者 朱沛宁 池波 蒲健 李箭 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期897-901,共5页

采用较高粘度的有机溶液作为阳极氧化电解质溶剂制备了TiO2纳米管阵列.通过探讨阳极氧化工艺参数对纳米管形貌的影响,研究出高长径比TiO2纳米管阵列的制备工艺,同时对TiO2纳米管作为染料敏化太阳能电池光阳极的光电性能进行了测试,并讨... 采用较高粘度的有机溶液作为阳极氧化电解质溶剂制备了TiO2纳米管阵列.通过探讨阳极氧化工艺参数对纳米管形貌的影响,研究出高长径比TiO2纳米管阵列的制备工艺,同时对TiO2纳米管作为染料敏化太阳能电池光阳极的光电性能进行了测试,并讨论了TiO2纳米管的形貌对电池性能的影响.结果表明:提高氧化电压和延长时间有利于获得高长径比纳米管,在含0.5wt%NH4F乙二醇电解质中50V氧化17h可制备出长径比为313.6的TiO2纳米管阵列.TiO2纳米管(在含0.5wt%NH4F乙二醇电解质中40V氧化13h)作为染料敏化太阳能电池光阳极可得到开路电压为0.723V、短路电流为2.15mA/cm2的光电性能. 展开更多

关键词 TIO2纳米管阵列 高长径比 染料敏化太阳能电池

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水热法制备高长径比银纳米线及其影响因素研究 被引量：3

9

作者 倪嘉 操芳芳 +3 位作者 陈淑勇 王魏巍 韩娜 金良茂 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2017年第4期311-316,共6页

采用水热法以AgCl为胶体、利用PVP作为还原剂及表面活性剂,成功合成了产量高、形貌尺寸均匀、高长径比的Ag纳米线。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(DRS)对样品进行了表征,结果表明,产物为具有面心立方结构的单质... 采用水热法以AgCl为胶体、利用PVP作为还原剂及表面活性剂,成功合成了产量高、形貌尺寸均匀、高长径比的Ag纳米线。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(DRS)对样品进行了表征,结果表明,产物为具有面心立方结构的单质银,结晶度高,银线平均长度60~110μm、平均直径为20~60 nm,长径比大于1 000。同时探讨了NaCl物质的量、PVP物质的量、反应温度、反应时间对样品形貌尺寸的影响,得到了制备高长径比银纳米线的最佳反应条件,并阐述了高长径比银纳米线的生长机制。 展开更多

关键词 银纳米线 水热法 高长径比 PVP 还原剂

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利用沙漠沙低温合成高长径比莫来石晶须 被引量：3

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作者 罗婷 顾幸勇 +2 位作者 吴军明 罗雪珍 李萍 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1607-1611,共5页

利用沙漠沙独特的化学组成特性和矿物特性,将沙漠沙荒料作为硅源,工业Al(OH)3作为铝源制备莫来石晶须。改变硅源/铝源配比和合成温度,结合XRD、SEM、TEM研究莫来石生长环境和自由生长形态的变化。研究结果表明:当沙漠沙与Al(OH)3的质量... 利用沙漠沙独特的化学组成特性和矿物特性,将沙漠沙荒料作为硅源,工业Al(OH)3作为铝源制备莫来石晶须。改变硅源/铝源配比和合成温度,结合XRD、SEM、TEM研究莫来石生长环境和自由生长形态的变化。研究结果表明:当沙漠沙与Al(OH)3的质量比为35/65时,在1200℃的低温下就能获得平均值>60的高长径比莫来石晶须;随着煅烧温度的升高,莫来石晶须长径比不断增大,当温度升至1300℃,平均长径比>94。随着合成温度的升高,莫来石的形成经过了一次莫来石和二次莫来石化两个阶段;若配方中Al2O3处于过饱和状态,样品中刚玉相会随着煅烧温度的升高出现先增多后降低的变化现象。 展开更多

关键词 沙漠沙 高长径比 莫来石晶须 低温合成

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上海硅酸盐研究所利用激光加热基座法(LHPG)成功制备高长径比Yb∶YAG单晶光纤 被引量：1

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《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第1期175-175,共1页

单晶光纤直径在百微米量级或更小直径下才能真正发挥"准一维形态"单晶材料的尺寸优势,以望实现理论输出极限,因此制备直径在百微米量级或更小直径的单晶光纤显得尤为重要。导模法、微下拉法等方法因受模具、坩埚材料的限制难... 单晶光纤直径在百微米量级或更小直径下才能真正发挥"准一维形态"单晶材料的尺寸优势,以望实现理论输出极限,因此制备直径在百微米量级或更小直径的单晶光纤显得尤为重要。导模法、微下拉法等方法因受模具、坩埚材料的限制难以制备百微米量级的单晶光纤;而LHPG方法制备单晶光纤的过程中无需使用坩埚,单晶光纤的外形主要通过籽晶与料棒的拉速比来控制,可有效解决其他光纤生长方法过程中存在的熔体浸润性、模具加工精度等问题,实现直径百微米量级单晶光纤的制备,在制备高长径比的单晶光纤时具有独特的优势。此外,LHPG方法还具有生长速度快、原料用量小、设备功率低等优点。目前采用LHPG方法己经生长出数十种单晶光纤,涉及激光、高温探测等多个应用领域。 展开更多

关键词 单晶光纤 激光加热基座法 高长径比 设备功率 单晶材料 高温探测 微米量级 准一维

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形核控制剂对高长径比纳米银线合成的影响研究

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作者 魏佳佳 李锦 +3 位作者 郑会华 王李钧 黄朝辉 王悦辉 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期374-379,共6页

以AgNO_(3)为前驱体,FeCl_(3)、FeCl_(3)-CuCl_(2)、FeCl_(3)-NaBr分别为成核控制剂,乙二醇为还原剂和溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K90)为表面修饰剂,采用多元醇法制备银纳米线,研究了成核控制剂对合成银纳米线形貌的影响。结果表明:反应... 以AgNO_(3)为前驱体,FeCl_(3)、FeCl_(3)-CuCl_(2)、FeCl_(3)-NaBr分别为成核控制剂,乙二醇为还原剂和溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K90)为表面修饰剂,采用多元醇法制备银纳米线,研究了成核控制剂对合成银纳米线形貌的影响。结果表明:反应溶液中加入少量的FeCl_(3)成核控制剂,反应产物为银纳米线、少量的银纳米颗粒和银纳米棒;随着反应体系中FeCl_(3)成核控制剂含量增加,合成产物中纳米银线的数量长度和直径均增加。反应溶液中加入微量CuCl_(2),与FeCl_(3)作为复合成核控制剂,合成产物中的银纳米线尺寸和直径明显增加,但产物中还会存在少量的银纳米棒和大尺寸的银纳米颗粒。反应溶液中加入微量NaBr,与FeCl_(3)作为复合成核控制剂,合成的银纳米线的长径比超过1000。分析认为,反应溶液中加入不同成核控制剂,阴离子形成控制剂与Ag^(+)形成的胶体溶解度越低,对Ag成核速率抑制作用就越大,越有利于多面孪晶晶核的形成,从而有利于银纳米线的形成和生长;阳离子控制剂的氧化能力越强,则消耗氧的能力和刻蚀多面孪晶的能力越强,进而有利于银纳米线的形成和生长。 展开更多

关键词 纳米银线 多元醇法 成核控制剂 高长径比 表面活性剂

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单晶光纤——高功率激光的优选材料 被引量：3

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作者 徐晓东 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第10期1952-1952,共1页

1917年,Czochralski采用提拉法首次制备出金属单晶光纤,由此拉开了单晶光纤研制的序幕。直到20世纪80年代,美国Feigelson和Fejer教授首次采用激光加热基座法拉制单晶光纤;1993年,日本Fukuda教授发明了微下拉单晶光纤生长炉,单晶光纤的... 1917年,Czochralski采用提拉法首次制备出金属单晶光纤,由此拉开了单晶光纤研制的序幕。直到20世纪80年代,美国Feigelson和Fejer教授首次采用激光加热基座法拉制单晶光纤;1993年,日本Fukuda教授发明了微下拉单晶光纤生长炉,单晶光纤的发展迎来了春天。单晶光纤是将晶体材料制备成直径在几十μm到1 mm之间的纤维状单晶体,具有高长径比、大比表面积、散热好、非线性增益系数小等优势,是当前世界科技研究的前沿和热点。 展开更多

关键词 单晶光纤 激光加热基座法 高功率激光 非线性增益 提拉法 优选材料 材料制备 高长径比

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一种用于MCP的新型防离子反馈膜 被引量：1

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作者 张妮 孙超 +7 位作者 杨凯莉 朱宇峰 焦岗成 邱洪金 李朋博 郝子恒 黄武军 王江浩 《红外技术》 北大核心 2025年第1期115-120,共6页

传统技术制备的MCP防离子反馈膜在一定程度上会影响像管的信噪比,长时间的工作条件下也会降低像管的可靠性,基于传统防离子反馈膜缺陷导致的像管信噪比和可靠性性能亟需改善和提高的迫切需求,开展一种用于MCP的新型防离子反馈膜研究。... 传统技术制备的MCP防离子反馈膜在一定程度上会影响像管的信噪比,长时间的工作条件下也会降低像管的可靠性,基于传统防离子反馈膜缺陷导致的像管信噪比和可靠性性能亟需改善和提高的迫切需求,开展一种用于MCP的新型防离子反馈膜研究。采用原子层沉积技术(Atomic Layer Deposition,ALD)在有较高长径比的MCP通道内壁及输入端的通道孔处制备一层连续的高质量U型结构的防离子反馈膜,经MCP综合检测装置测试,与传统技术制备的MCP部件性能相比,新型防离子反馈膜致密,增益值较高,部件含碳量低,新型防离子反馈膜的MCP部件经制管后像管信噪比高,寿命可靠性高,此技术制备的新型防离子反馈MCP部件对与像增强器信噪比和可靠性性能的提升具有重要意义。 展开更多

关键词 新型防离子反馈膜 原子层沉积技术 高长径比 信噪比 长寿命

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水热-热分解法制备纳米氧化铝纤维及机理分析 被引量：4

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作者 牛双蛟 蒋龙川 +2 位作者 何捷娴 李新 尹荔松 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期84-87,99,共5页

采用水热-热分解法,以表面活性剂聚乙二醇（PEG-6000）作为模板导向剂,尿素作为沉淀剂,硝酸铝作为铝源,水热制备出碳酸铝铵（AACH）纤维,经过洗涤、抽滤、干燥、煅烧分解得到具有一定长径比的氧化铝纤维.通过改变反应温度,利用傅里叶红... 采用水热-热分解法,以表面活性剂聚乙二醇（PEG-6000）作为模板导向剂,尿素作为沉淀剂,硝酸铝作为铝源,水热制备出碳酸铝铵（AACH）纤维,经过洗涤、抽滤、干燥、煅烧分解得到具有一定长径比的氧化铝纤维.通过改变反应温度,利用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、同步热分析仪（TG-DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱仪（EDS）对样品形貌、结构进行表征.实验结果表明,在水热反应温度为200℃时,得到AACH纤维,直径为80～100nm左右,长径比在20～25之间.经过1300℃煅烧后,得到与AACH形貌相同的氧化铝（Al2O3）纤维,其直径大约在80 nm,长径比分布在30～35之间. 展开更多

关键词 高长径比 纳米氧化铝纤维 水热-热分解 制备 机理

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水稻秸秆拆解工艺参数优化及纤维自交织结构 被引量：1

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作者 孙恩惠 彭鵾 +5 位作者 曲萍 靳红梅 雍宬 陈玲 刘歆颖 黄红英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期103-110,共8页

大尺寸高长径比纤维是影响非织造秸秆纤维生态毯质量的关键。机械揉搓是获得高长径比纤维的最佳处理技术工艺。该研究探究了揉丝机主轴转速和锤齿间隙对不同含水率秸秆纤维拆解揉丝的影响,其工艺参数为主轴转速、锤齿间隙及物料含水率,... 大尺寸高长径比纤维是影响非织造秸秆纤维生态毯质量的关键。机械揉搓是获得高长径比纤维的最佳处理技术工艺。该研究探究了揉丝机主轴转速和锤齿间隙对不同含水率秸秆纤维拆解揉丝的影响,其工艺参数为主轴转速、锤齿间隙及物料含水率,指标输出为秸秆丝化率与标定单位生产率,并对纤维自交织结构特性进行评价。结果表明,采用Box-Behnken响应面法(response surface method,RSM)开发了一个可确定输入和输出参数间的函数,2种评价指标模型均具有较高的可信度,决定系数分别为R^(2)>0.95,R^(2)>0.84。优化数学模型工艺参数:含水率41.2%,主轴转速2498 r/min,锤齿间隙12.84 mm组合下秸秆丝化率达96.93%,标定单位功率生产率为29.33 kg/(kW?h)。大尺寸高长径比秸秆纤维长度>70 mm和长宽比>80比例增幅分别达120.55%和16.01%,有效改善纤维自交织能力,所开发的RSM模型秸秆的实际揉搓拆解丝化率达96.27%,加工成本降低27.50元/t,可广泛应用于生产大尺寸纤维秸秆基高值农用制品。该研究为生物质秸秆的有效循环利用和高值化材料产业的绿色可持续发展提供重要依据和技术支撑。 展开更多

关键词 秸秆 纤维 参数优化 机械揉搓 高长径比 丝化率 响应面法

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低铝质瓷砖坯体的制备及表征 被引量：1

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作者 曾凡平 王勇 +1 位作者 姚区 汪永清 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期56-61,共6页

为了降低瓷砖生产成本,以低品质矿物作为生产原料,在保证力学性能和抗变形能力的前提下,研制出氧化铝含量低于16wt%的瓷砖坯体,打破了瓷砖坯体氧化铝含量需要高于18wt%的瓶颈。并在此基础上研发出相应的瓷砖产品。通过显微结构分析,揭... 为了降低瓷砖生产成本,以低品质矿物作为生产原料,在保证力学性能和抗变形能力的前提下,研制出氧化铝含量低于16wt%的瓷砖坯体,打破了瓷砖坯体氧化铝含量需要高于18wt%的瓶颈。并在此基础上研发出相应的瓷砖产品。通过显微结构分析,揭示了低铝质瓷砖具有优异的力学性能是在于坯体中形成了大量具有高长径比的长莫来石纤维。在此基础上施加合适的釉料,优异的坯釉结合性进一步提高了瓷砖的力学性能。 展开更多

关键词 瓷砖 低铝 莫来石纤维 高长径比

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