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期刊基本信息
创刊:2001年 月刊
名称:过程工程学报
英文:The Chinese Journal of
   Process Engineering
主管:中国科学院
主办:中国科学院过程工程研究所
出版单位:科学出版社
主编:张锁江
副主编:陈运法 葛 蔚 巩金龙
马紫峰 齐 涛 张香平 朱庆山
朱为宏
ISSN:1009-606X
刊号:CN 11-4541/TQ
电话:010-62554658
邮箱:gcgc@ipe.ac.cn
地址:北京中关村北二街1号过程大
厦A811
邮编:100190
定价:30元/期
  当期目录
 
2012年 12卷 6期
刊出日期:2012-12-20

过程与工艺
材料工程专栏
综述
流动与传递
生化工程专栏
反应与分离
 
       生化工程专栏
0 Identification of Anamorph Yeast of Tremella aurantialba and Optimization of Medium Composition for Production of Exopolysaccharides
刘春卉 杨秀伟 俞建国 马维新 瞿伟菁 包艳洁 武文斌 庄秀园
DOI:
A yeast-like fungus strain B1 isolated from wild fungus Tremella aurantialba was identified and initially characterized. Two phylogenetic trees were generated based on the sequences of large subunit ribosomal RNA gene D1/D2 regions and internal transcribed spacer (ITS) regions of related fungi, respectively. The analysis of D1/D2 regions and ITS sequences showed that fungus B1 was clustered together with T. aurantialba, T. aurantia and T. microspore in the phylogenetic trees. Both the morphological characteristic and phylogenetic analysis established that fungus B1 was one of the anamorph strains of T. aurantialba and belongs to Tremella genus. A fermentation medium for exopolysaccharides (EPS) production by T. aurantialba B1. Plackett-Burmen design was used to evaluate the effects of different components in the culture medium. Glucose and yeast extract have significant influence on the EPS production. The concentrations of two factors were optimized subsequently using central composite design and response surface analysis. The results showed that 49.2 g/L glucose and 10.4 g/L yeast extract could lead to the maximum production of EPS (4.99 g/L). The optimized medium led to a 1.5-fold enhancement of the production of EPS by T. aurantialba B1, as compared with that without optimization.
2012 Vol. 12 (6): 0-0 [摘要] ( 731 ) HTML (0 KB)  PDF (261 KB)  ( 105 )
       流动与传递
901 基于NSGA-II算法的蓄热式铝熔炼炉燃烧器布置方式的仿真优化
王计敏 闫红杰 周孑民 李世轩 贵广臣
DOI:
考虑蓄热式铝熔炼炉运行过程的特点,通过耦合用户自定义熔化模型和燃烧器换向及燃烧量变化模型,建立了蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的数学模型. 运用计算流体力学软件FLUENT模拟了熔炼过程中炉膛和熔池耦合物理场,并对模拟结果进行了验证. 依据燃烧器布置方式对蓄热式铝熔炼炉熔炼性能的影响分析,以模拟结果为基础,建立了燃烧器布置方式与优化指标之间的非线性相关关系,再结合非支配排序遗传算法NSGA-II实现燃烧器布置方式的多目标优化. 优化结果表明,当燃烧器倾角23.56o、燃烧器高度1741.81 mm和燃烧器间水平夹角62.05o时,能获得较佳的铝料温度相对标准差(2.65%)、无量纲熔炼时间(0.82)和炉膛温度相对标准差(14.03%).
2012 Vol. 12 (6): 901-908 [摘要] ( 742 ) HTML (0 KB)  PDF (429 KB)  ( 144 )
909 倾斜管路内低温Taylor气泡尾迹区流场的实验研究
刘亦鹏 赵先林 王平阳 蔺帅南 杜朝辉
DOI:
为了研究低温流体中Taylor气泡周围复杂流场的平均及瞬变特征,搭建了用于低温流体粒子图像测速实验平台,使用快照本征正交分解(POD)方法详细分析了Taylor气泡尾迹区内流场结构. 结果表明,在表面张力作用可忽略的情况下,使用流体逆粘度数Nf判断竖直管路中尾迹区流型的方法对液氮流体仍然适用,当管路水平倾角q≤60o时,该法不再适用. Taylor气泡尾迹区在90o≤q≤60o内由开放尾迹转变为封闭尾迹,30o倾角下尾迹区涡的轴向尺寸(Lwake)和Taylor气泡长度(LTB)呈指数函数关系,Lwake=51.3-123.5exp(-LTB/2.9). POD分析表明,尾迹区存在明显的湍流大尺度结构,前4阶模态分别占据总能量的15.6%, 6.4%, 5.6%和3.8%. 距离Taylor气泡尾部0.5~1.0D(D为管路内径)的位置存在大尺度结构中涡的交界面,此处的速度脉动也最强. 本研究拓展了常温流体中Taylor气泡尾迹区理论在低温流体中的适用范围.
2012 Vol. 12 (6): 909-916 [摘要] ( 761 ) HTML (0 KB)  PDF (845 KB)  ( 119 )
917 低温气液两相弹状流动中Taylor气泡的统计特征?I. Taylor气泡长度
刘亦鹏 赵先林 王平阳 蔺帅南 杜朝辉
DOI:
为了研究倾角(q)和管径对低温气液两相流中Taylor气泡长度分布规律的影响,在6种管路倾角下,以液氮为工质,使用高速相机对4种内径透明抽真空Pyrex玻璃管内的弹状流动进行了可视化实验. 结果表明,低温弹状流动中Taylor气泡长度分布的统计特征可由对数正态分布函数描述,Taylor气泡长度分布的标准偏差受到液膜射流直接影响,并随q减小先增大后减小. Taylor气泡无量纲平均长度随管路轴向位置增大而线性增加,随管路内径增加呈指数下降趋势,随q减小而增大,最小值出现在70o≤q≤90o.
2012 Vol. 12 (6): 917-924 [摘要] ( 727 ) HTML (0 KB)  PDF (365 KB)  ( 126 )
925 板坯连铸结晶器内流场数值模拟
李济永 张立峰 王强强
DOI:
利用FLUENT软件对1300 mm′230 mm的板坯结晶器建立了三维稳态数学模型,以流体表面流速和射流冲击深度作为主要参考指标,研究了水口的特性及拉速、水口浸入深度对该水口作用下结晶器内流场的影响. 结果表明,A水口作用下具有表面流速大,射流冲击深度小,液面波动大,卷渣的可能性大等特点,且随拉速的增加而逐渐增大;随拉速的增加,结晶器内最大表面流速以0.06 m/s的幅度逐渐增大,射流冲击深度呈减小趋势,在150, 170和190 mm浸入深度下,结晶器液面表面流速最大值分别为0.599, 0.518和0.465 m/s,射流冲击深度分别为385, 410和420 mm,随水口浸入深度的增加,结晶器内表面流速逐渐减小,射流冲击深度逐渐增加;在实际生产过程中,使用A水口时应适当降低拉速、增大水口浸入深度;在高拉速的情况下,需用平行水口替换A水口.
2012 Vol. 12 (6): 925-932 [摘要] ( 613 ) HTML (0 KB)  PDF (1287 KB)  ( 147 )
933 脉冲萃取柱空气脉冲旋转阀的特性
李少伟 刘继连 景山
DOI:
对脉冲萃取柱的空气脉冲旋转阀产生的空气脉冲发生过程进行了分析,给出了其充气和排气过程特征,得到脉冲腿内液面在空气脉冲作用下随时间变化的理论模型,并将理论计算结果与大型空气脉冲旋转阀产生的脉冲压力变化及在其作用下在直径0.3 m、高5.6 m无筛板脉冲柱中产生的液体运动的实验结果进行了对比. 结果表明,空气脉冲旋转阀充放气时间很短,充气时间约0.2 s,放气时间不超过0.05 s,加压空气通过旋转阀后产生接近梯形波的空气脉冲压力,脉冲柱内液面随时间变化曲线为类似正弦形,理论模型计算与实验结果符合很好,验证了模型的可靠性.
2012 Vol. 12 (6): 933-939 [摘要] ( 548 ) HTML (0 KB)  PDF (441 KB)  ( 81 )
940 CSP连铸机漏斗形结晶器开浇过程中暂态流动现象的数值模拟
徐绵广 刘和平 仇圣桃
DOI:
建立了用于描述紧凑式热带工艺(CSP)连铸机漏斗形结晶器开浇过程暂态流动现象的三维数学模型,利用流体体积(VOF)模型对自由液面进行描述,模拟结果通过相关文献得以证实. 结果表明,填充过程中,从钢液射流分离出的液滴及射流冲击自由液面溅射的液滴均有可能与结晶器铜板接触;引锭杆启动时,自由液面波动剧烈,最大波高约为25 mm,稳定液面在引锭杆启动后约80.0 s获得;拉坯过程中,钢液自由液面稳定时,结晶器内部流场存在明显的偏流现象;自由液面稳定时,引锭杆离弯月面约3 m.
2012 Vol. 12 (6): 940-945 [摘要] ( 773 ) HTML (0 KB)  PDF (21161 KB)  ( 209 )
946 底吹钢包三相流的数值模拟
张江山 李京社 杨静波 刘宏伟 佟志新
DOI:
采用多相流体积法对某钢厂的LF炉底吹钢包建立了氩气/钢液/钢渣三相瞬态数学模型. 描述了钢包内多相流动的基本形貌,并与稳态计算的结果进行了对比;研究了不同吹气流量对渣滴卷入深度和渣眼直径的影响. 计算结果表明,渣滴卷入深度和渣眼直径随吹气流量的增加而增加,且在吹气流量为600 L/min时发生骤增,该流量为临界卷渣吹气流量;在保持吹气流量为300 L/min的条件下,当渣层厚度从150 mm增加到300 mm时,渣眼直径由455 mm减小至110 mm,且此时更容易发生卷渣现象.
2012 Vol. 12 (6): 946-951 [摘要] ( 680 ) HTML (0 KB)  PDF (859 KB)  ( 175 )
952 电磁场强度对层流火焰和NO生成特性的影响
陈伟鹏 朱秉深 史庆祥 赵增武 李保卫 武文斐
DOI:
在液化气与空气燃烧的层流火焰两侧施加放电磁场,测定磁场强度,采用双铂铑热电偶和综合烟气分析仪检测层流自由射流火焰温度和NO浓度,分析了不同磁场强度下层流自由射流火焰特性和NO生成特性. 结果表明,在电磁场作用下火焰长度变短,火焰下部直径增大;随磁场强度增大,火焰面下部温度提高. 电磁场可减少火焰中N, HCN, CN等离子和离子团与氧的碰撞几率,导致NO浓度降低,最大下降值为4.26 mg/m3,最大降幅为78.60%.
2012 Vol. 12 (6): 952-956 [摘要] ( 708 ) HTML (0 KB)  PDF (251 KB)  ( 302 )
       反应与分离
957 含锡铁精矿硫化焙烧脱锡的反应特征
邱在军 李磊 王华 魏永刚 廖彬
DOI:
对含锡铁精矿的硫化焙烧脱锡反应特征进行了研究. 结果表明,焙烧过程包括还原和硫化挥发两部分,为促进其中锡的挥发,系统应控制为弱还原性气氛. 1150℃时物料中开始有液相产生,硫化焙烧后,物料中铁物相由Fe3O4和Fe2O3转变为FeO和金属铁,且随硫化焙烧温度升高含量增多,实现了含锡铁精矿中铁的预还原. 动力学分析表明,反应的表观活化能E=13.96 kJ/mol,反应受扩散控制.
2012 Vol. 12 (6): 957-961 [摘要] ( 583 ) HTML (0 KB)  PDF (465 KB)  ( 291 )
       过程与工艺
962 煤粉锅炉高效低NOx局部富氧燃烧技术模拟研究
向寓华 张家元 张小辉
DOI:
针对某公司150 t/h煤粉锅炉燃烧效率低、NOx排放浓度高、炉膛结焦等问题,提出了用富氧风作为炉顶燃尽风和贴壁风的分级燃烧新思路,采用计算机数值模拟技术和k-e- -g气相湍流燃烧模型及煤双挥发反应热解模型,对锅炉炉内速度场、温度场及燃烧过程中的NOx生成浓度进行数值模拟. 技术改造后锅炉的燃烧效率保持在96%以上,锅炉综合热效率在91.40%以上,NOx排放量为625~763 mg/m3,未发现炉膛水冷壁和高温过热器上有结渣现象.
2012 Vol. 12 (6): 962-967 [摘要] ( 677 ) HTML (0 KB)  PDF (902 KB)  ( 120 )
968 高磷高铁氧化锰矿硫酸化焙烧与水浸制备锰电解液
袁明亮 宋聪
DOI:
为克服传统工艺的缺点,采用氧化锰矿硫酸化焙烧-水浸方法制备电解锰电解液,将氧化锰矿与硫铁矿混合高温焙烧,使四价锰还原成水溶性的二价锰,并在焙烧过程中完成硫酸化过程,生成水溶性MnSO4,而其他杂质元素生成难溶性的氧化物用水直接浸出,避免其进入电解液,不用传统工艺中的酸浸,有利于环保. 通过实验得出在S/Mn摩尔比为3、焙烧温度600℃、焙烧时间270 min的最优工艺条件下,Mn的综合浸出率可达85.6%. 表明本工艺路线是完全可行的.
2012 Vol. 12 (6): 968-972 [摘要] ( 503 ) HTML (0 KB)  PDF (241 KB)  ( 372 )
       生化工程专栏
982 妥曲珠利羟丙基-b-环糊精包合物的制备及表征
卢朝成 杨静 张伟 胡俊 周涛 金超 符华林
DOI:
采用溶剂搅拌法制备妥曲珠利羟丙基-β-环糊精包合物,考察了乙腈浓度、包合温度、主客分子比、pH值对回收率、包合率和含药率的影响,用显微镜法、薄层法及相溶解度法对包合物进行鉴定,测定包合物的饱和溶解度,并对包合机制进行了探讨. 结果表明,优化工艺所制包合物平均回收率为86.45%,平均包合率为60.44%,平均含药率为7.00%,饱和溶解度达9.90 mg/mL,具有良好的水溶性.
2012 Vol. 12 (6): 982-988 [摘要] ( 778 ) HTML (0 KB)  PDF (520 KB)  ( 119 )
989 产高纯度D-乳酸大杨杆菌的构建及发酵
赵筱 田甜 赵锦芳 王永泽 王金华
DOI:
以可利用蔗糖的Escherichia coli W为出发菌株,敲除产生副产物的相关基因(adhE, frdBC, pta, pflB, aldA),为促进蔗糖利用,还敲除蔗糖启动子的抑制基因(cscR),构建了D-乳酸工程菌WD 206. 结果表明,该菌经72 h发酵可有效将100 g/L蔗糖转化生成88.15 g/L乳酸,产率为84%,占代谢产物的99.5%, D-乳酸的光学纯度达99%.
2012 Vol. 12 (6): 989-995 [摘要] ( 677 ) HTML (0 KB)  PDF (370 KB)  ( 147 )
996 基于生长代谢耦联的1,3-丙二醇发酵过程底物流加控制策略
宋志远 滕虎 修志龙
DOI:
研究了克雷伯氏杆菌转化甘油生产1,3-丙二醇的底物流加控制策略,其特征是批式流加发酵过程与细胞生长和代谢相耦联. 通过细胞生长动力学分析,建立了对数生长期和稳定期底物消耗与生物量和碱液消耗量之间的函数关系. 2次在线反馈补料发酵实验结果表明,甘油浓度控制在20±2 g/L时,1,3-丙二醇的终浓度分别达80.3和78.8 g/L以上,与手动反馈补料相比,1,3-丙二醇浓度分别提高了25.0和23.5 g/L.
2012 Vol. 12 (6): 996-1001 [摘要] ( 590 ) HTML (0 KB)  PDF (323 KB)  ( 130 )
1002 圆红冬孢酵母中ARE基因的克隆与表达水平分析
张国玲 大浦隆宏 杜伟 刘德华 梶原将
DOI:
克隆了圆红冬孢酵母R. toruloides中的ARE基因并对转录水平进行了初步分析. 结果表明,克隆得到的ARE基因的DNA序列共2624 bp,含6个内含子,开放阅读框2028 bp,编码675个氨基酸. 在限氮培养基中培养的R. toruloides酵母细胞中,ARE基因的转录表达水平随培养时间增加而提高,推测在酵母R. toruloides中ARE基因可能与油脂积累有关.
2012 Vol. 12 (6): 1002-1007 [摘要] ( 725 ) HTML (0 KB)  PDF (608 KB)  ( 99 )
1008 一株产2-酮基-D-葡萄糖酸菌的筛选鉴定及其发酵优化
牛盼清 杨爱华 杨松鑫 刘立明 陈坚
DOI:
以(NH4)2SO4为底物氮源,采用平板变色圈法从土壤中分离筛选出一株2-酮基-D-葡萄糖酸生产菌株Serratia sp. FMME043,对其碳源、氮源、无机源和摇瓶类型等产酸条件进行优化,确定以(NH4)2SO4为氮源的摇瓶产酸最佳条件为葡萄糖180 g/L, (NH4)2SO4 2.0 g/L, KH2PO4 1 g/L,在初始pH 7.0及750 mL双刺摇瓶装液量10%、培养温度30℃、摇床转速200 r/min条件下发酵48 h,2-酮基-D-葡萄糖酸产量达169.5 g/L,得率为0.87 mol/mol,并在7 L发酵罐中进行了验证.
2012 Vol. 12 (6): 1008-1013 [摘要] ( 721 ) HTML (0 KB)  PDF (411 KB)  ( 122 )
1014 米根霉磁性生物吸附剂的制备及其对刚果红的吸附
张亚丹 万永军 陈丽燕 李佩蓓 付永前
DOI:
以产富马酸米根霉菌体粉末、FeSO4和FeCl3为原料,制备了米根霉磁性生物吸附剂,考察了吸附剂投加量、pH值、刚果红浓度、吸附时间及吸附动力学等对阴离子偶氮染料刚果红的吸附影响. 结果表明,刚果红去除率随吸附剂投加量增加而提高,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量,当吸附剂为1.0 g/L, pH=7.0时,吸附效果最佳,刚果红浓度为20 mg/L去除率达98.68%以上. 米根霉磁性吸附剂对刚果红的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤. 吸附剂有较强磁性,在外加磁场下能快速实现固液分离和回收,可简化刚果红偶氮染料吸附的后续处理.
2012 Vol. 12 (6): 1014-1019 [摘要] ( 576 ) HTML (0 KB)  PDF (381 KB)  ( 102 )
1020 Kinetic Model of Biomass Pyrolysis Based on Three-component Independent Parallel First-order Reactions
王新运 万新军 陈明强 王君
DOI:
The pyrolysis behavior of two kinds of typical biomass (pine wood and cotton stalk) was studied in nitrogen atmosphere at various heating rates by thermogravimetric analysis (TGA). The pyrolysis process can be divided into three stages: evolution of moisture (<200℃), devolatilization (200~400℃) and carbonization (>400℃). The comparison of DTG curves of two biomass materials show that the higher the hemicellulose content of biomass, the more evident the shoulder peak of DTG curve. The weight loss process of two materials was simulated by the kinetic model assuming cellulose, hemicellulose and lignin pyrolyzing independently and in parallel, obeying first-order reactions. The pyrolysis kinetic parameters corresponding to the three components were estimated by the nonlinear least square algorithm. The results show that their fitting curves are in good agreement with the experimental data. Their activation energy values for pine wood and cotton stalk are in the range of 188~215, 90~102, 29~49 and 187~214, 95~101, 30~38 kJ/mol, respectively. The corresponding pre-exponential factors are in the range of 1.8′1015~2.0′1016, 1.6′107~7.1′108, 9.3′101~1.5′103 and 1.2′1015~6.7′1017, 1.2′108~1.4′109, 1.4′102~4.6′102 min-1, respectively. In addition, the activation energy of cellulose and lignin increased and their contributions to volatile tended to fall, whereas the activation energy of hemicellulose decreased and its contribution to volatile tended to rise with increasing of heating rate.
2012 Vol. 12 (6): 1020-1024 [摘要] ( 634 ) HTML (0 KB)  PDF (171 KB)  ( 111 )
       材料工程专栏
1025 Consteel-LF-VD-CC生产55SiMnMo钢种的洁净度研究
安利娜 李京社 孙丽媛 熊家泽 王筑生 夏辉华
DOI:
针对贵钢在使用55SiMnMo中空钢实心坯制造的钎杆出现因硬性夹杂导致断裂的问题,对55SiMnMo中空钢生产工艺Consteel-LF-VD-CC进行全流程取样,对钢中气体含量和夹杂物进行分析,找到钢水洁净度的限制性环节,并由此得出改进措施. 钎杆断裂面的夹杂物分析显示,主要为较大粒径的带棱角的纯Al2O3硬性夹杂以及不规则形状的MgO-CaO-SiO2复合夹杂. 分析钢样可发现以下工艺问题:LF精炼后期渣面裸露吸气,钙处理后夹杂物变性不完全,钢包开浇过程中存在明显吸气和卷渣现象. 铸坯中T[O]含量为9×10-6,显微夹杂物以MnS, Al-Mn的复合氧化物夹杂为主,大型夹杂物以SiO2-Al2O3-MnO-CaO复合夹杂为主.
2012 Vol. 12 (6): 1025-1031 [摘要] ( 662 ) HTML (0 KB)  PDF (538 KB)  ( 177 )
1032 Pt纳米颗粒修饰TiO2纳米管阵列的合成及其光电化学性能
黄庆明 徐光青 冯春晓 吕珺 吴玉程
DOI:
采用阳极氧化法在含0.4 mol/L HF的乙二醇电解液中制备高度有序的一维TiO2纳米管阵列,并采用柠檬酸溶剂热还原法在TiO2纳米管阵列表面沉积Pt纳米颗粒,研究Pt纳米颗粒对TiO2纳米管阵列光电化学性能的影响,对纳米管的结构、形貌、成分进行了表征,采用电化学工作站对沉积前后的TiO2纳米管阵列进行循环伏安扫描,并用5 W紫外LED灯对不同沉积条件下样品的光电流进行测试. 结果表明,所制TiO2纳米管排列整齐,管径均匀,约为150 nm,壁厚约20 nm,管长约为20 mm;尺寸约20 nm 的Pt纳米颗粒在纳米管内部分布均匀,Pt以单质形式存在. Pt沉积可提高TiO2纳米管的电化学活性,并明显增加TiO2纳米管对紫外光的吸收能力和光电流响应,Pt纳米颗粒的沉积温度为100℃时具有最大光电流响应,最高瞬时光电流值为289.84 mA.
2012 Vol. 12 (6): 1032-1037 [摘要] ( 608 ) HTML (0 KB)  PDF (869 KB)  ( 131 )
1038 水溶性壳聚糖稀土配合物的合成、表征及其抑菌性研究
吴锦绣 李梅 柳召刚 胡艳宏 王觅堂
DOI:
以水溶性壳聚糖(CS)与稀土离子La3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+和Dy3+在常温和pH值为4~5的条件下制备了水溶性壳聚糖稀土配合物CS-La, CS-Nd, CS-Sm, CS-Eu和CS-Dy. 并运用FT-IR, UV和TG-DTA对其配合物进行表征,并研究了配体和配合物的热稳定性及配合物的抑菌活性. 结果表明,5种配合物均有选择性抑菌性能;其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很好的抑菌作用;其对5种菌的最小抑菌浓度(MIC)为120~500 mg/mL,低于800 mg/mL,且抑菌效果明显优于单独的壳聚糖和稀土硝酸盐. CS-Sm对大肠杆菌的抑菌性最好,MIC为125 mg/mL;而CS-Nd和CS-Sm对金黄色葡萄球菌的抑菌性最强,MIC均为120 mg/mL.
2012 Vol. 12 (6): 1038-1042 [摘要] ( 638 ) HTML (0 KB)  PDF (334 KB)  ( 134 )
1043 添加CuO对Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷烧结和微波介电性能的影响
李家茂 丘泰 樊传刚
DOI:
采用传统高温固相反应法制备了掺杂不同量烧结助剂CuO的Ca(Sm0.5Nb0.5)O3微波介质陶瓷,研究了CuO对Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷的烧结性、结构及微波介电性能的影响. 结果表明:添加CuO能有效促进Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷晶粒致密化,降低烧结温度约200℃. 添加1.5%(w) CuO, 1350℃保温4 h烧结的Ca(Sm0.5Nb0.5)O3陶瓷的介电性能较优,相对介电常数er=23.98,品质因素与频率乘积Q′f=27754.5 GHz,谐振频率温度系数tf=-2.7′10-6 ℃-1.
2012 Vol. 12 (6): 1043-1047 [摘要] ( 686 ) HTML (0 KB)  PDF (613 KB)  ( 119 )
1048 热解炭微观结构对炭/炭复合材料力学性能的影响
王向辉 翁力 于守泉
DOI:
以PAN基针刺纤维毡为基体,采用等温化学气相渗透技术,在温度1000℃、压力5.0~20.0 kPa条件下制备了2种具有不同微观结构热解炭的炭/炭复合材料,研究了其力学性能与热解炭微观结构的关系. 结果表明,压力8.0 kPa下得到的具有单一低织构热解炭的炭/炭复合材料的断裂强度较高,为86±3 MPa,热解炭与炭纤维间界面结合紧密,加载过程中二者同时断裂,呈现明显的脆性断裂行为;压力10.0~20.0 kPa下得到的具有中织构-高织构-中织构热解炭的炭/炭复合材料的断裂强度稍低,为82±4 MPa,加载过程中材料内部不同织构热解炭间多层次界面通过改变裂纹扩展路径而延缓其扩展速度,断口形貌呈现锯齿状,表现出假塑性断裂特征.
2012 Vol. 12 (6): 1048-1052 [摘要] ( 623 ) HTML (0 KB)  PDF (472 KB)  ( 138 )
1053 低温状态下废旧电路板的破碎粒度及产率分析
周翠红 潘永泰 常俊英 孔惠
DOI:
利用自行搭建的系统进行了废旧印刷电路板的细碎实验,分析了不同冷却温度、破碎时间、破碎机转速、刀具间隙、排料尺寸对废旧电路板物料粒度分布与产率的影响,并采用正交实验优化了细碎机的工艺参数. 结果表明,冷却温度为-30℃时粒径0.5~1.4 mm的合格产品产率较高,为43.8%,产物粒度分形维数最小,为1.94,粒度分布规则;不同破碎时间的产物粒度分形维数变化不大. 正交实验结果表明,破碎时间越长越有利于提高产率,提高产率需减小刀具间隙、提高破碎转速,最佳破碎时间为10 min,刀具间隙不小于3 mm.
2012 Vol. 12 (6): 1053-1057 [摘要] ( 703 ) HTML (0 KB)  PDF (280 KB)  ( 304 )
1058 水系胶体Zeta电位的电声法测量
龚智方 苏明旭 蔡小舒
DOI:
基于电声法原理研制了一种能同时用于胶体声阻抗和Zeta电位测量的电声探头,建立了一套测量胶体Zeta电位的实验装置,多次实验证明设备稳定性良好. 通过多次回波测量声阻抗计算Zeta电位,测得纳米黄土及TiO2胶体的Zeta电位分别为-52.69和-16.09 mV,分析了5%~30%(j) SiO2胶体的Zeta电位变化趋势,表明该方法可用于高浓度胶体测量,与马尔文公司光脉动Zeta电位测量仪测量结果偏差较小. 本方法有望实现在线测量Zeta电位.
2012 Vol. 12 (6): 1058-1061 [摘要] ( 680 ) HTML (0 KB)  PDF (413 KB)  ( 321 )
       综述
1062 锂离子电池多孔硅基复合负极材料的研究进展
朱小奕 王艳红 陈晗 夏临华 苏发兵
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概述了多孔硅基负极材料在锂离子电池中的应用,重点介绍了材料结构和复合方式对其电化学性能的影响;分析了导致其循环性能降低的主要原因,指出控制电池循环过程中硅基材料体积变化、抑制SEI膜的增加是改善硅基负极材料循环性能的重要途径. 对多孔硅基复合负极材料的研究进行了展望,提出在纳米化和复合化的基础上,设计特殊孔道结构、制备多孔的硅/碳复合材料是推进硅基负极材料应用的重要研究方向.
2012 Vol. 12 (6): 1062-1072 [摘要] ( 709 ) HTML (0 KB)  PDF (886 KB)  ( 373 )
1073 费托合成浆态床反应器模型研究进展
杨涛 唐晓津 张占柱
DOI:
基于文献中的热态研究成果,总结了费托合成浆态床反应器模型的研究进展,并根据流动状态的理想性、气泡分类、模型的维度和模型研究方法对相关的研究工作进行了梳理和总结. 经过分析归纳,认为费托合成浆态床反应器模型的复杂度日益提高,与实际反应情况越来越接近,结合CFD技术,以多维度、多气泡群、非理想流动为特征的模型是未来研究工作的趋势. 对模型建立过程中必需的气液平衡和产物分布计算方法进行了系统的调研与分析,认为Henry定律适于合成气溶解度计算,而状态方程适于产物分布计算.
2012 Vol. 12 (6): 1073-1080 [摘要] ( 765 ) HTML (0 KB)  PDF (360 KB)  ( 342 )
 
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