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兰州大学研究团队与清华、MIT在纳米材料领域的合作成果颠覆传统认知（图）
纳米材料 陶瓷纳米颗粒 微结构
2023/7/28
陶瓷纳米颗粒由于其独特的微结构和优异的性能（如高的催化活性和选择性、较高的烧结活性等），引起了人们越来越多的关注。虽然纳米颗粒的稳定性经常受到质疑，但对于高熔点陶瓷体系来说，其形状和尺寸在室温下被认为是稳定的。对于刚玉（α-Al2O3;熔点2345K）来说，更被认为是具有室温和高温的结构和化学惰性，元素扩散系数和微结构演化极慢，因此被广泛应用于耐火材料、坩埚、高温合金氧阻隔膜等场景。
料在摊铺后形成的颗粒定向排列将导致其力学性质的固有各向异性. 依据粒料的实际不规则形状, 构建了可模拟粒间咬合嵌挤作用的三维离散元复杂形状颗粒; 生成了5 种不同沉积方向的各向异性试件和1种各向同性试件, 对比了各试件在三轴压缩试验中的宏观力学特性差异; 引入组构张量以量化各向异性程度, 利用玫瑰图表达接触法向与接触力的分布特征, 探究了粒料各向异性的细观发展规律. 结果表明: 颗粒长轴愈趋向水平...
基于颗粒材料冲击与波动响应特性的调控波传播行为的超材料设计受到广泛关注,设计这类材料需要对颗粒材料的波传播机制及调控机理有深入认识. 波在颗粒材料中传播的频散现象及频率带隙等行为与材料的非均匀性密切相关,通常讨论频散现象是基于弹性理论框架建立微结构连续体或高阶梯度连续体等广义连续体模型来进行. 本研究基于细观力学给出了一个颗粒材料的微形态连续体模型. 在该模型中,考虑了颗粒的平动和转动,且颗粒间的...
颗粒材料的剪切流动行为广泛地存在于滑坡、泥石流等自然灾害以及矿物原料传输、泵送等工业过程中.颗粒材料在不同体积分数、剪切速率和应力约束下会表现出不同的流动状态并发生相互转化.对颗粒材料在剪切流动过程中力学特性的研究有助于加深理解其发生不同流动状态的内在机理，为解决相应的颗粒材料问题提供理论依据.为此，本文研制了颗粒材料剪切流动的中型环剪仪，并对颗粒材料在不同法向约束应力和剪切速率下的剪切应力和体积...
基于颗粒间的有限接触假设,提出了可表述颗粒间力、力矩传递的连接键模型. 为了表征连接键的塑性、损伤及断裂过程,在连接键中引入了考虑应变软化效应的Mohr-Coulomb 准则及最大拉应力准则. 单一连接键的单向拉伸测试及直剪测试表明了上述连接键应变软化模型的计算精度. 研究了颗粒体系的宏观应变能与颗粒平均配位数的对应关系. 通过计算发现,对于二维颗粒体系,当平均配位数为5 时,颗粒体系的宏观应变能...
不同形状混合器中二元颗粒的分聚与混合研究
颗粒体系 分聚与混合 模拟
2016/1/18
采用实验、模拟及理论的分析方法, 研究了在圆形混合器、椭圆形混合器、正方形混合器中, 不同转速和填充率条件下, 容器形状对二元颗粒体系分聚与混合的影响. 实验中通过改变转速与填充率, 可获得不同的颗粒分聚与混合图样, 对示踪颗粒运动轨迹的分析发现, 在圆形混合器中, 随着混合器转速的增大, 颗粒在径向的随机性减少;在正方形混合器中, 随着混合器转速的增大, 颗粒在径向的随机性增大.模拟结果发现颗粒...
颗粒阻尼器冲击试验研究
颗粒阻尼 冲击试验 动力学分析
2015/10/8
针对颗粒阻尼器具有结构简单、可靠性高和适应恶劣环境工作等优点，设计一款圆柱形颗粒阻尼器。经 过与传统液体阻尼器的分析对比，利用冲击试验对颗粒阻尼器进行研究，通过阻尼器阻力-位移和阻力-速度等力学 特性曲线深入分析各部件对阻尼能耗的影响规律，并找出颗粒阻尼器在经受冲击时最可能出现性能失效的情况，证 实了颗粒阻尼器耗散冲击动能的可行性，为颗粒阻尼器进一步的优化设计提供了充分的实验基础。
Monte Carlo（MC）方法作为一种求解颗粒群平衡方程（PBE）的有效方法（PBMC），由于它对多维问题的适应性、符合实际颗粒动力学特征的离散和随机本质、程序结构相对简单、易于编程实现等优点受到人们持久、普遍的关注. 但在涉及到颗粒凝并问题时，常规的PBMC方法计算代价较高，与模拟颗粒数目的平方成正比，限制了其工程应用. 并行计算技术的快速发展，特别是近年来NVIDIA公司提出的计算统一设备...
研究了锂皂石颗粒对模拟聚合物驱采出水乳化稳定性能和油水界面性质的影响。通过分析含油量表征分析了锂皂石颗粒对聚合物驱采出水乳化稳定性的影响,发现在HPAM质量浓度为100～600mg／L、锂皂石颗粒质量浓度为50～100mg／L时,对聚合物驱采出水稳定性影响最大。研究了锂皂石颗粒对模拟聚驱采出水中油滴Zeta电位、油水界面张力、颗粒油滴聚集状态及乳化体系黏度的影响。结果表明:在实验浓度下,随锂皂石颗...
大气颗粒物污染是造成灰霾的主要原因. 本文总结了大气颗粒物影响大气能见度的几个主要因素, 即颗粒物的数浓度(或质量浓度)粒径分布、化学组分以及混合状态. 我们认为, 空气动力学粒径小于1 μm的细颗粒物(PM1)是影响大气能见度最关键的大气成分. 而要准确理解颗粒物的光学性质还必须结合颗粒物的化学组分及其混合状态来综合分析.
集群污染源颗粒物允许排放量调控
动态调控模型 允许排放量清单 颗粒物污染
2013/3/13
以包钢工业园区采暖期颗粒物排放清单为基础,利用CALPUFF大气扩散模型进行集群污染源允许排放量动态调控,其模拟调控结果可为污染物排放控制对策、措施的制定提供一定的理论指导,有助于实现包钢工业园区大气环境稳定达标.模拟结果表明,集群污染源单位排污量对控制点浓度贡献随着污染源高度的增加而降低,低矮点源和面源应作为控制重点.在采暖期气象条件不利于污染物扩散的条件下,集群污染源最大允许排放量减少到现有排...
流过流量计振动管的固体颗粒的轨迹是不规则的，固体颗粒与流量计振动管内壁发生碰撞，造成了振动管的磨损，限制了流量计的使用寿命。利用CFD流体力学计算软件对管道流体所含固体颗粒对流量计振动管的磨损进行分析与计算，预测流量计的使用寿命，对工程实践有一定的指导意义。
快速均匀沉淀法制备纳米微粒ZnS
纳米微粒 ZnS 快速均匀沉淀法
2010/12/29
摘 要：采用快速均匀沉淀法在水相体系中制备纳米微粒ZnS.快速均匀沉淀法是利用酸度、温度对反应物解离的影响,在一定条件下制得含有所需反应物的稳定前体溶液,通过迅速改变溶液的酸度、温度来促使颗粒大量生成,并借助表面活性剂防止颗粒团聚,从而获得均匀分散纳米颗粒,它具有均匀性较好、沉淀快速、冷却迅速的特点.以硫代乙酰胺(CH3CSNH2,简称TAA)和硝酸锌(Zn(NO3)2)为反应前驱体,用一...
应用自行设计的新型化学涂层工艺(置换法),对粉末表面进行预处理后,采用自配亲水性溶液对被涂颗粒(SiC)进行表面预处理,改善了涂层金属与颗粒基体的结合状况,与未经亲水性处理的普通置换法相比,新型化学涂层工艺得到了较光滑、致密的Ni涂SiC粉末.实验进一步分析了涂层反应温度、表面活性剂、涂层助剂(乙酸)等因素对涂层效果的影响,结果表明:随着涂层反应温度的升高,涂层沉积速率明显加快,但涂层致密度降低;...