摘要：环模制粒成型技术以其高效率、高成型率、低污染等优点广泛应用于饲料机械、生物质能源机械、化工、制药等领域,而环模制粒过程扭矩模型的缺失已成为制约制粒技术发展的瓶颈之一。该文旨在通过理论分析、数值模拟与试验研究,建立粉体旋转挤压制粒成型过程精确扭矩模型,为粉体旋转挤压制粒成型装备的节能降耗及优化设计奠定理论基础。针对各向同性粉体物料,基于微单元受力分析及广义胡克定律,建立了旋转挤压制粒成型过程中模孔不同深度位置挤压压强的计算公式;基于DPC模型及实际辊轧工艺,建立了旋转挤压成型过程有限元分析模型,进行了压紧区应力分析;基于有限元模拟分析结果,设定变形压紧区的压强分布为二次曲线,建立了变形压紧区、挤压区的压强分布模型;最后建立了粉体旋转挤压制粒成型扭矩模型。以无线扭矩测试系统及环模制粒机为试验平台进行了鸡饲料的环模挤压制粒试验,求解得到了所有模型常量。设计了9组扭矩测试试验进行模型验证,测试结果与理论计算对比表明,试验值与计算值差距较小,最大计算误差仅为2.6%,这反映出建立的模型正确有效,对指导环模制粒机结构优化与节能降耗具有重要的意义。

摘要：为探究粉状饲料原料的流动特性,进而为配料仓、输送设备及混合机的设计和仿真模拟提供依据,减少结拱、鼠洞和堵塞问题,该文分别以3种粉碎筛孔直径(1.5、2.0和2.5 mm)的豆粕和玉米(DDGS distillers dried grains with solubles)为研究对象,采用基于剪切法的粉体流动仪测定了其在不同含水率(10%~14%,湿基)和不同固结应力范围(1~3 kPa)的内聚力,由此表征其流动性的变化,并分析了3个因素对流动性的影响规律,构建了内聚力关于研究变量的预测模型。结果表明:豆粕粉料和DDGS粉料的流动性均受固结应力、含水率和筛孔直径的显著影响,亦受三者交互作用的影响,其中固结应力的影响最为显著,含水率和筛孔直径次之。豆粕粉料的内聚力分别与含水率及固结应力呈非线性正相关,与筛孔直径呈非线性负相关,即豆粕粉体的流动性随含水率及固结应力的增加而变差,随筛孔直径的减小而变差。DDGS粉料表现出类似的规律。豆粕粉料的内聚力在0.113~0.366 kPa范围内变化,DDGS粉料的内聚力变化范围为0.125~0.500k Pa。基于试验数据建立了内聚力关于含水率、固结应力、筛孔直径的多元回归模型(R^2>0.957),能够有效预测2种饲料原料的粉体流动特性。研究结果可为粉状饲料原料的储存、运输和混合设备的设计及工艺参数优化提供理论依据。

摘要：使用自行设计的高能机械化学球磨机,在室温和煤气气氛下球磨钼粉,得到了亚微米碳化钼粉体。分别利用X射线衍射仪、扫描电镜对制得的粉体进行结构和粒度分析。结果表明,在球料的质量比为8∶1的情况下经过30h球磨,可得到六方结构的MoC粉体,粉体平均粒度为100nm。在Mo与煤气的高能机械化学反应过程中,球磨机转速的高低对反应速率有重大影响。

摘要：采用不同工艺和配方,对BC干粉进行细化和表面改性,制备了3种规格的碳酸氢钠抑爆粉体,应用扫描电镜及激光粒度测试仪表征其表面特性及粒径分布,结果表明：采用MM4及MT3工艺所制备的抑爆粉体,粒径得到大幅度降低,比表面积显著增大,表面特性得到改善。自主设计了主动式抑爆器并进行了参数优化,膜片开启压力为8 MPa,抑爆器在敞开空间冷态喷射实验表明：从药柱点火到抑爆剂完全喷射的时间为12 ms,抑爆粉体射流最大喷射速度可达5~15 m·s-1。在容积为200 L的爆炸实验装置中,以化学当量比的甲烷-空气混合物爆炸为抑制对象,开展了细化改性抑爆粉体主动式抑爆的实验研究,研究表明：粉体抑爆效果不仅与平均粒径有关,同时粒径分布的影响也较为重要;粒径呈正态分布、表面形状不规则的粉体更有利于与爆炸火焰相互作用,抑爆效能得以提升,较常规BC粉体相比,抑爆粉体粒径细化到10μm数量级时,抑爆性能提高8~10倍。

摘要：通过设计一种凝胶型核壳结构粉体灭火介质,旨在灭火剂剂型上进行集成创新,克服传统灭火剂在环保、效能以及腐蚀性上的不足。利用高速剪切法将气相二氧化硅、磷酸二氢氨溶液、结冷胶与甲基含氢硅油相结合制备该介质,并对其耐压性和灭火有效性进行表征,研究介质的协同作用机理。结果表明:该介质的粒径在100～200μm并且充装压力不大于1.2 MPa时的破损率最小。该新型介质具有较好的抑制熄灭A类火的效能,并且在灭火过程中能够发挥协同作用:水作为惰性灭火组分能够迅速蒸发冷却降温;磷酸二氢铵作为化学灭火组分分解吸热并捕捉燃烧反应自由基,切断链式反应扑灭火焰;凝胶能附着在木垛表面形成隔离层,持续降温抑制阴燃和复燃。凝胶型核壳结构粉体灭火介质的灭火效能优于普通ABC干粉,且成本更低,有较好的应用前景。

摘要：等离子物理气相沉积(PS-PVD)技术由于可实现涂层组织结构柔性调控及高沉积效率和高隔热、长寿命热障涂层制备而被广泛关注,但其粉体制备技术及工艺适配性研究进展较为缓慢。开展PS-PVD粉体材料工艺适配性研究,通过粉体成分及结构的有效控制,设计并制得一种采用化学共沉淀原料的1~20μm的“双相”结构松散球形团聚8YSZ粉体,粉体具有高开孔率和一定自流动性。为了提高粉体的工艺适配性,系统研究PS-PVD工艺中不同喷涂距离、喷涂功率和偏离等离子射流中心不同位置的粉体沉积行为,发现通过粉体成分/结构的有效控制,在低喷涂功率、长喷涂距离和距离等离子射流中心的不同位置,均可实现良好的工艺适配效果及涂层气相沉积效果。通过粉体材料的优化控制可以降低气化过程中的耗能,提高粉体气相沉积效果和拓宽PS-PVD喷涂沉积适配的工艺窗口,实现在高能、高速等离子体中的高气相比例沉积。在PS-PVD用高工艺适配性粉体及其可控制备技术等方面取得了突破,系统地开展了该工艺用粉体制备及性能调控、粉体工艺适配性规律等的研究。

摘要：目的针对粉体螺旋输送时物料含气导致的物料密实度不足、包装机工作效率低等问题,设计一种变螺距螺旋来达到密实粉体、提高螺旋输送效率的目的。方法首先通过气体容积法,测定粉体物料的压实密度,由粉体螺旋输送过程中密度流量关系式,计算得出在转速、螺旋叶片直径一定时,达到压实密度的最小螺距。然后在输送长度确定的情况下,运用等差设计原则,计算出密实段变螺距螺旋的设计参数。最后进行三维建模及仿真分析,对所设计的螺旋进行优化。结果设计出了三段式变距螺旋,相较于等螺距螺旋,输送过程中物料密度增加了6.541%,螺旋输送质量流量提高了2.475%。结论验证了通过变螺距螺旋来达到密实粉体的可行性,提高了螺旋输送效率,为螺旋输送过程中粉体脱气方法提供了参考。

摘要：料仓内的粉体静态应力分布是指导料仓设计和运行的重要参数之一。本文在三维有机玻璃料仓中,对料仓应力分布进行试验研究,利用应力传感器对料仓壁面及粉体内部水平、竖直应力进行研究,获得料仓中粉体内部应力的分布规律,并基于拱效应对料仓中的应力分布进行理论研究。结果表明:料仓内部水平应力与距出口及料仓中心的距离基本无关,壁面处的水平应力在筒锥结合处达到最大值且随加料高度的增加大幅度增加。料仓内部垂直应力的最大值出现在筒锥结合处近筒段的料仓中心位置。同一平面,从料仓中心至仓壁,垂直应力呈逐渐减小的趋势。随加料高度的增加,垂直应力均逐渐增加。在壁面处,侧压力系数随着距出口高度的增加出现先增大后减小的趋势,在筒锥结合处大于1。

摘要：BaTiO_3材料因具有高介电常数及铁电、压电等特性广泛用于功能陶瓷等领域外,还因其具有高白度、高反射率等特点而在生物医药及干式诊断等领域也存在着潜在应用。本文介绍了均一粒径的球形BaTiO_3超细粉体的制备技术,简述了水热法、溶胶-凝胶法、沉淀法等制备技术的优势与不足,并对近年来兴起的新合成方法——传统湿化学联用法、新技术-湿化学联用法、全新湿化学合成法作了简要论述。具有操作简便、工艺简单、原料低廉易得等优势的沉淀法仍具有工业化发展前景,在此基础上的超重力沉淀制备技术可得到球形BaTiO_3超细粉体,利于后续工业化生产;而微通道技术有望制备得球形BaTiO_3超细粉体,其发展前景可观。对于新技术合成BaTiO_3机理还需深入研究;目前对均一球形BaTiO_3超细粉体的研究大多处于实验室小规模生产,其工业放大生产所需合成装置有待进一步探索。