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:种分氢氧化铝中碱含量变化规律关系到氢氧化铝的质量和碱耗,通过测定溶液浓度和电导率、氢氧化铝中碱含量和粒度分布以及分析粒子形貌,研究种分氢氧化铝中碱含量的变化规律。结果表明,溶液组分浓度高、球磨晶种循环、种分温度低、初始分解速率快或产品比表面积大都会导致氢氧化铝中碱含量升高;在低硅铝酸钠溶液种分过程中,粒子的附聚得到抑制,超细氢氧化铝中碱主要以晶格碱形式存在,以钠硅渣形式存在的碱含量极低;同时,升高初始分解温度,晶种老化,降低分解速率,延长种分时间,都有利于产品中碱含量的降低。结果还表明:种分过程中,Na+Al(OH)4^-离子可能对产品中碱含量有很大的影响。
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:在60MPa压力,5个不同的烧结温度下将ZnO?聚苯胺?聚乙烯混合粉末压制成复合陶瓷圆片,研究烧结温度的变化对其电物理性能和显微组织的影响。结果显示,烧结温度从30°C升高至120°C,击穿电压从830V降低至610V;继续提高烧结温度,击穿电压反而升高。随着烧结温度的升高,界面电压势垒的变化与击穿电压的变化相反。样品的泄露电流很低,说明材料具有低的降解速率。烧结温度越高,非线性系数变得越小。此外,各样品均有迟滞现象,随烧结温度升高至120°C,电滞回线降低;当温度继续升高时,电滞回线变宽。紫外光谱的结果显示,有3个杂质能级,且随烧结温度的升高而降低。扫描电镜的结果显示,复合材料显微组织中含有晶粒和晶界,晶界的电阻率是影响材料的压敏特性随烧结温度变化的主要因素。
简介:采用液态磷酸盐浸渍及不同的热处理技术在C/C复合材料表面制备抗氧化涂层。实验结果表明:采用1-2℃/min慢速冷却制备的材料A在700℃氧化20h后的氧化质量损失达到47%,而采用快速气冷技术制备的材料B的氧化质量损失仅仅为0.98%。SEM形貌观察表明:材料A的磷酸盐涂层表面疏松,充满大量孔洞、裂纹,以及片状结晶、团聚的磷酸盐,而材料B的涂层致密、完整,为玻璃态。氧化实验后,材料A的涂层在8h氧化阶段就已消耗殆尽,抗氧化能力基本消失;而材料B的涂层在8h实验后表面涂层完整、致密,无明显损伤,在20h实验后出现了较多的孔洞,抗氧化能力逐渐降低。
简介:复合环形气瓶爆破压力58MPa,未满足60MPa设计指标。气瓶水压爆破试验前依次经强度试验、气密性检查和疲劳试验。气瓶外层缠绕芳纶纤维,内衬为TC4钛合金超塑成形后激光焊接。运用多种分析手段开展内衬裂纹及断口的宏微观形貌分析、特征微区化学成分测定、焊缝金相组织检查。结果发现:在内衬内焊缝收弧焊趾部位存在裂纹源,裂纹源由数个微氧化脆性准解理小平面组成,源区与瞬断过渡区有疲劳条带特征。分析表明,裂纹源形成于焊接过程,在疲劳试验中发生疲劳扩展,而后爆破试验因裂纹前端应力强度因子达到临界值而发生失稳爆裂,裂纹性质为氢脆裂纹,属焊接气体保护不充分引起的环境吸氢。