导读:本文包含了变质机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中锰钢,Ce处理,夹杂物变质,热力学模型
变质机理论文文献综述
于哲,刘承军[1]（2019）在《铈对中锰钢中尖晶石类夹杂物的变质调控机理》一文中研究指出中锰钢兼具高强度和高韧性,是目前最有发展潜力的一种汽车用钢。近年来,国内外在中锰钢的成分设计、轧制和热处理等方面进行了大量的工作。然而,关于中锰钢夹杂物控制的研究报道相对较少。中锰钢在精炼过程中易形成尖晶石类夹杂物~([1]),这类硬质夹杂物对中锰钢的疲劳性能和冲压性能影响较大~([2])。稀土夹杂物的热膨胀系数与钢基体相近,可以避免钢材热加工过程中夹杂物周围产生大的附加应力,有利于提高钢的疲劳强度等~([3]),同时稀土夹杂物的硬度低~([4]),能够控制钢中夹杂物塑性化。本文尝试采用稀土Ce处理对中锰钢中的夹杂物进行变质调控。通过高温模拟实验及取样分析,结合热力学模型分析,系统研究了不同铝含量条件下Ce处理对中锰钢中夹杂物的影响规律。研究结果表明,Ce处理可将尖晶石类夹杂物变质为稀土夹杂物,且Ce处理后,夹杂物数量有所减少,尺寸基本小于5μm。在本实验条件下,随着钢中铝含量的升高,Ce处理后中锰钢中CeAlO_3夹杂逐渐转变为Ce_2O_2S夹杂。同时,还计算得到了1873K Fe-Mn-Al-Mg-Ce-O-S体系中各类稀土夹杂物的析出与转变条件。(本文来源于《第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集》期刊2019-05-15）
高伟[2]（2019）在《KDP晶体的无磨料射流去除机理及变质层减缓研究》一文中研究指出KDP晶体由于其优良的光学性能,是强激光光学装置中重要的倍频晶体和光电开关器件,然而由于软脆易潮解性质使得加工KDP晶体非常具有挑战性。目前,单点金刚石飞切是KDP晶体的主要加工手段,然而,飞切后的表面缺陷(如亚表面变质层)对KDP晶体抗激光损伤性能具有重要影响,因此,KDP晶体飞切后的表面后处理技术是去除缺陷提高抗损伤性能的重要途径。目前KDP晶体后处理技术仍处于探索研究阶段,尚未形成较为成熟的表面处理技术。KDP晶体的无磨料处理技术是面向KDP晶体的新型发展方向,射流技术是一种柔性的抛光技术,本文将无磨料的理念和射流技术的优势结合,提出了面向KDP晶体的无磨料射流表面处理技术,该技术能够避免颗粒嵌入、引入新的亚表面损伤等问题。重点研究了 KDP晶体无磨料射流去除机理,并研究了其在变质层减缓方面的应用潜力。针对无磨料射流特点,设计搭建了面向KDP晶体的无磨料射流装置。利用流体动力学模拟优化了喷嘴结构。根据微乳液的无磨料、粘度较大的特性,确定了供压装置,循环系统流量和压强能够保持稳定。设计优选了面向KDP晶体的射流去除介质类型,确立了微乳液结构作为射流去除介质,优选了离子液体BminPF6作为微乳液主要组分,制备出的微乳液具有性能稳定、近无挥发等优点。从静态兼容性、动态可控性以及去除稳定性方面,系统研究了微乳液作为KDP晶体射流去除介质的去除特征,得出微乳液体系具有KDP晶体的静态不去除、动态可控去除,而含水互溶体系在静态下潮解KDP晶体、射流动态下对KDP晶体的去除不可控。通过流体力学仿真,得出了无磨料射流的流场分布和水核运动轨迹。基于流场分析,理论分析了速度场和压强场对去除的影响规律。在此基础上,研究了速度和压强对去除的耦合影响作用机理,得出射流中心滞止区也会发生材料去除,这是由于水核不但具有滑移去除也具有接触去除。在射流中心点,接触去除占主导作用,在其他射流区,滑移去除则占主导作用,解释了类高斯型去除函数的产生机理。系统分析了微乳液中纳米水核在射流过程中的运动状态,纳米水核的运动可以分解为撞击压缩过程和滑移恢复过程。分析了水核在这两个过程中的运动规律,推导了水核变形率的关系式,研究了水核变形率的影响因素,得出水核运动速度和所受压强是影响水核变形的关键因素。在此基础上,分别建立了水核在压缩变形阶段和滑移恢复阶段的去除函数,分析了水核冲击速度对水核去除函数的影响规律。建立了多个水核参与的宏观去除模型,搭建了微观去除和宏观流场之间的联系桥梁。基于理论分析,进行了斑函数实验,实验结果和理论符合良好,表明了所建去除模型能够较好地描述去除过程。分析了 KDP晶体飞切加工后的亚表面结构,在此基础上利用掠入射小角X射线衍射建立了 KDP晶体亚表面变质层的表征方法。结果表明,KDP晶体由加工应力引起的晶格畸变层衍射峰随着掠入射角度的增加而呈现规律性变化。而KDP晶体与环境水分子的交换层呈现多晶型结构,其衍射峰值不随掠入射角度的变化而变化。研究了无磨料射流在减缓变质层厚度方面的应用潜力。实验结果表明,该技术在一定程度上能够减小飞切加工产生的亚表面变质层厚度,而不引入新的亚表面缺陷。通过分析无磨料射流处理前后的KDP晶体形貌,得出该技术在钝化刀纹方面也具有一定的应用潜力。总之,本文基于KDP晶体的潮解特性,将无磨料处理技术的无残留优点和射流技术的柔性、不引入新的亚表面损伤等优点结合起来,提出了面向KDP晶体的无磨料射流表面处理技术。通过系统研究无磨料射流对KDP晶体的去除机理及应用,为KDP晶体的无磨料后表面处理技术提供一定的理论指导和技术支持。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-01）
李克,李健,胡斐,夏智[3]（2019）在《Ce对Mg-3Al-2.5Si合金中初生Mg_2Si相的变质作用与机理》一文中研究指出采用金相光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,研究了不同Ce含量对Mg-3Al-2. 5Si合金中初生Mg_2Si相的变质效果。结果表明,加入适量Ce可以有效细化初生Mg_2Si相,初生Mg_2Si逐步由"骨骼枝"状和"花瓣"状向细小规则的多边形状转变。Ce的加入量为0. 2%和0. 6%时,对初生Mg_2Si相的变质机理主要以"吸附毒化"机制为主。当Ce加入量为1%时,对初生Mg_2Si相的变质和细化效果最好,尺寸减小到18μm以下。合金基体中形成了大量细小短杆状CeSi_2相,可成为初生Mg_2Si的有效形核核心,此时Ce对初生Mg_2Si的变质有"吸附毒化"和异质形核机制两方面作用;当Ce加入量超过1. 6%时,初生Mg_2Si再次粗化,表现出过变质效果。(本文来源于《有色金属工程》期刊2019年01期）
岳晓明[4]（2018）在《电火花加工材料蚀除机理及表面变质层形成研究》一文中研究指出尽管电火花加工技术已经发展了七十余年,但是电火花加工过程中熔融材料是如何被蚀除掉的至今尚未被揭示。因此电火花加工中存在的两大瓶颈难题至今无法从本质上被解决:即较低的加工速度和较差的加工表面质量。为了解决上述难题,本文采用了先进的仿真技术和实验装置来研究放电过程中材料的蚀除过程及机理。揭示这一微观物理过程将有助于掌握电火花加工的基本规律,进而对脉冲电源、伺服控制系统、机床设备等提出更合理的设计来提高电火花加工速度和表面质量。通过分子动力学模拟单脉冲放电过程发现放电过程中熔池内部部分材料被汽化,导致熔池内压力升高,熔融材料向外膨胀形成鼓包,当熔池内外压力差大于熔池的表面张力后,鼓包爆裂而熔融材料被蚀除(熔池内压力蚀除机理);并且放电过程中极间金属蒸汽喷流相互作用导致在熔池与金属蒸汽喷流相接触的界面上产生径向剪切力,该径向剪切力导致熔融材料被蚀除(极间金属蒸汽喷流径向剪切力蚀除机理)。通过仿真还发现了放电凹坑周围环状凸起的叁种形成机理,第一个形成机理为熔池内外压力差导致熔融材料沿着凹坑边缘流动;第二个形成机理为极间金属蒸汽喷流在熔池表面上所产生的径向剪切力使得熔融材料沿着凹坑的径向方向向四周剪切流动;第叁个形成机理为蚀除材料回落至电极表面及对面电极的飞溅材料构成了环状凸起的一部分。构建了单晶铜和多晶铜分子动力学仿真模型来研究放电过程中表面变质层内材料微观组织结构的演变。当放电发生在(100)和(110)晶面上时,变质层内堆垛层错缺陷结构以叁菱锥结构为主,当放电发生在(111)晶面上时,变质层内堆垛层错缺陷结构以层状结构为主。在多晶铜电极上放电时,放电凹坑及环状凸起下方形成了大量层状的堆垛层错缺陷结构,并且多晶铜电极表面变质层内堆垛层错及位错缺陷数量远高于单晶铜电极,说明电火花加工单晶铜电极时更容易获得较好的加工表面质量。基于周期性边界条件构建了二维大尺度电极模型,并结合双温模型理论实现了分子动力学仿真过程中自由电子热传导,最终获得了亚微米尺度的放电凹坑。二维大尺度电极的放电模拟结果表明单晶铜电极上放电所形成的表面变质层最小,而多晶铜电极随着晶粒尺寸的减小,放电凹坑下方的表面变质层区域变大。通过电极丝振动测量实验证实了由极间金属蒸汽喷流(jets)相互作用所导致的放电反力存在,进而证明了极间金属蒸汽喷流相互作用理论的正确性,即放电过程中工具电极和工件电极均向极间喷射金属蒸汽,极间金属蒸汽喷流相互作用导致放电反力的产生,并且越容易被汽化的电极材料产生的放电反力越大。该放电反力会直接作用于熔池表面上,对熔池表面产生压力,并对放电凹坑的形貌产生重要影响。在电极丝振动实验测量基础上,通过逆向求解法定量计算出作用于电极丝上的放电反力,计算结果表明由极间金属蒸汽喷流相互作用所导致的放电反力远小于由气泡所导致的放电反力。通过单脉冲放电实验验证了分子动力学仿真所提出的熔池内压力蚀除机理和极间金属蒸汽喷流径向剪切力蚀除机理。通过高速摄像机实现了对放电过程中熔池内熔融材料的运动及蚀除过程的直接观测,揭示了极间金属蒸汽喷流相互作用所导致的流场分布对材料蚀除的影响,即放电过程中熔融材料沿着电极表面切向方向被蚀除;发现了放电过程中熔池的运动规律和原因,即熔池的运动与等离子体通道的移动密切相关;揭示了凸起状和凹坑状放电凹坑的形成原因,即放电凹坑形貌是熔池内外压力共同作用的结果;发现了放电间隙对材料蚀除过程的影响机理,即放电间隙是通过影响作用于熔池表面上的径向剪切力来影响熔融材料的蚀除。在此基础上提出了采用易汽化材料作为工具电极来提高工件电极上单个放电凹坑的材料蚀除量。实验结果表明在合适的加工条件下,该方法不但可以显着地提高电火花加工速度,还可以降低工具电极损耗。通过高速摄像机观测CFRPs材料的放电过程发现,在等离子体通道高温作用下,CFRPs材料放电点处会形成大量气状喷流(gaseous jets)以极高的速度喷入极间,产生喷流喷射力。当放电发生在CFRPs平行面上时,该高速喷流在喷入极间过程中不断冲击放电点处的碳纤维束,使之断裂进而被抛入极间形成碳纤维蚀除屑;而当放电发生在CFRPs垂直面上时,该高速喷流对碳纤维的蚀除影响较小。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
魏春晖[5]（2018）在《Ca、Sr对AS系耐热镁合金中Mg_2Si相变质机理的理论与实验研究》一文中研究指出镁合金是当今时代最具有开发潜力与应用前景的新型轻量化材料,在航空业、汽车工业、3C产业等诸多领域中有着举足轻重的地位,但高温性能较差,工作温度较低,极大限制了镁合金的工业应用。合金化是解决这一问题最简单有效、且经济实惠的方法。AS系镁合金是通过添加Al和Si形成的常用耐热合金,其中含有大量粗大的枝晶状与汉字状的Mg_2Si耐热相。本文以AS系镁合金为主要研究对象,通过微合金法加入Mg-Ca、Mg-Sr中间合金来变质Mg_2Si相。同时采用第一性原理计算方法,利用MS软件中CASTEP模块,模拟计算Ca、Sr原子在Mg_2Si相(100)与(111)表面的不同终止面上吸附过程。通过实验、计算相结合的研究手法,探讨Ca、Sr两种碱土元素对AS系镁合金中Mg_2Si相析出与长大的影响机制。Ca、Sr原子在Mg_2Si(100)表面不同位置吸附时,空位(V)处最稳定,表面吸附能的大小随着覆盖度的减小而增大,即覆盖度越小,其吸附能也就越大,且总是Sr的吸附能大于Ca,表明Sr比Ca原子更容易发生吸附反应。此时,两者的态密度、原子布局、电荷与差分电荷等性质分析基本一致,只在不同覆盖度下有区别,两者的分子间作用力均随着覆盖度的增大而减小。当两种原子在(100)面的Mg终止面上吸附时,吸附能均要比在Si终止面上小,即两种原子更倾向于在Si终止面上吸附。Ca、Sr原子在Si终止面上吸附时的化学性质分析有所区别,高覆盖度下,Sr与Si原子之间存在较强的原子间作用力并造成较大的表面重构,但在低覆盖度下与Ca原子基本保持一致。Ca、Sr原子在Mg_2Si(111)表面上不同终止面吸附时,对应的吸附能远远低于Mg_2Si(100)表面;吸附反应在(111)表面上极难发生,且吸附给表面带来的层间距变化远远低于(100)表面,几乎不对相邻的原子层造成影响。比较Ca、Sr原子在Mg2Si的(100)表面与(111)表面的吸附情况发现,两种原子的吸附都存在择优性,都倾向于吸附在(100)表面而非(111)表面,倾向于与Si原子层结合而排斥相邻的Mg原子层,从而影响上层Mg原子的堆垛。实验研究表明,Ca元素添加量在0.6wt.%时有最好的变质效果,此时合金中形成大量针状的Ca-Si化合物,尺寸较小的颗粒状Mg_2Si相(10μm)与短棒状的Mg_2Si相伴而生,同时还存在大量尺寸较大的块状Mg_2Si相(20μm)。当Ca元素添加量为0.8wt.%时,出现大量块状、针状的CaMgSi相,汉字状的Mg_2Si相增多而颗粒状的Mg_2Si相减少,出现过变质反应。添加适量Ca对AS41镁合金中Mg_2Si相存在叁种变质机制的共同作用,以异质形核为主,吸附毒化与成份过冷为辅。Sr元素添加量少于0.4wt.%时,出现Al-Sr-Si针状相,合金中的汉字状相大多被打断成短棒状的相,并伴随出现部分10μm左右的颗粒状Mg_2Si相。当浓度增大到0.6wt.%以上时,合金中再次出现粗大的汉字状Mg_2Si相,以及大量长针状与六边形状的Sr_2Si,同样发生过变质现象。添加适量Sr对AS41镁合金中Mg_2Si相产生变质作用是成份过冷与吸附毒化两种机制的作用结果。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-05-27）
赵清[6]（2018）在《变质与未变质僵蚕毒性物质基础解析与炮制原理炮制减毒机理研究》一文中研究指出目的:中药炮制是一项古老的制药技术,中药经过炮制后能起到减毒增效的作用。应用辅料和加热炮制是传统炮制技术的两大法宝。中药僵蚕始载于《神农本草经》,具有息风止痉、化痰散结之功效,药用历史久远,临床应用范围广泛。但本品为富含蛋白质、多糖和油脂的动物类中药,在贮存和保管的过程中极易发生霉变、虫蛀等质量变异情况。被霉菌污染的僵蚕,如果未经质控和处理,一旦被患者服用,很容易诱发不良反应。不仅如此,即使是未变质的正常僵蚕,临床上也有引发不良反应的诸多报道。但是目前僵蚕引发不良反应的机理尚不明确。为了对僵蚕进行脱毒和阐明僵蚕的毒性物质基础,本研究需要探明几个问题,即僵蚕存放时容易感染哪些霉菌,这些霉菌又会产生哪些毒素,这些毒素作用于人或实验动物时会引起哪些毒性反应,这些毒素是否具有热不稳定性,通过不同加热炮制的方法能否使变质僵蚕快速脱毒等,同样,未变质僵蚕的毒性物质基础是什么,毒性剂量情况如何,这些物质是否也具有热不稳定性,加热炮制能否使其毒性降低等。材料与方法:为了回答上述几个问题,本研究首先对七个产地收集到的十二批僵蚕进行了外观性状检查研究,以发霉的僵蚕作为继生真菌来源,采用固体培养,传代纯化,基因鉴别的方式对变质僵蚕的真菌种属进行了鉴别研究。对鉴定完毕的单一菌种进行固体或液体大规模培养,所得培养基经过有机试剂萃取后,对毒性明显的特定提取部位进行化学成分分离纯化和波谱结构分析。鉴定出的毒素,通过医学实验动物急性毒性试验和细胞毒性实验来阐明毒力的大小和对组织及细胞的损伤方式。所获得的化学物质以固体或溶于特定试剂中形成的液体方式进行炮制加热的测试,采用高效液相色谱法、液质联用分析技术来测定其加热前后含量的变化,以及表征加热前后离子碎裂方式的差异。变质僵蚕经过特定辅料和加热方式解毒后,采用薄层色谱分析法,对其脂溶性毒性成分和僵蚕本身所含极性较小的化学成分进行轮廓表征和对比,找寻差异物质。对僵蚕的不同提取部位进行了毒性筛选。在毒性部位中获得的含量较高的毒性物质,进行结构解析和鉴别。这些毒性物质经过加热炮制后,测定其含量的变化,以判断其是否具有热不稳定性。此外,对僵蚕及其各种炮制品的抗惊厥作用进行了较为全面的考查,以验证古人对僵蚕炮制作用的认识--“生品偏于息风止痉,麸炒后偏于化痰散结”是否具有科学性。最后,对僵蚕特异性富集的小分子生物碱1-DNJ对抗小鼠糖尿病心肌病的作用机制进行了初步研究。以db/db小鼠为模型来检测糖尿病心肌在初始阶段N-糖基化的变化,并明确1-DNJ治疗前后心肌糖基化的差异。采用亲水色谱固相萃取富集和LC-MS/MS鉴定技术来表征蛋白质糖基化的变化。同时,用LCA凝集素印迹和FITC标记的凝集素亲和组织化学分析N-聚糖α-1,6-岩藻糖基化改变。结果:1.从变质僵蚕中获得的继生真菌,经过纯化和基因鉴别,发现是产黄青霉和黄曲霉。2.产黄青霉经过扩大培养,从其液体培养基当中得到展青霉素、青霉酸、细胞松弛素B和麦角甾醇等物质。文献查阅验证,这些物质都具有一定的毒性。炮制加热前后的含量测定结果显示,细胞松弛素和麦角甾醇等物质具有热不稳定性,加热炮制可以使其毒性降低。3.黄曲霉产生的黄曲霉毒素B1,B2,G1,G2经过特定辅料和加热方式处理后,含量有所降低。4.从球孢白僵菌液体培养基中得到的化学成分白僵菌素和细胞松弛素,同样具有热不稳定性,采用特定加热方式处理后,这两种化合物含量降低的都较为明显。5.对正常僵蚕不同极性部位进行了毒性筛选,发现水提取部位的毒性最为明显。通过对水提取部位化学成分的进一步分离纯化,发现球孢白僵菌代谢产物草酸盐对实验动物的毒性和刺激性最为明显,且在水提取物中的含量较高。这些草酸盐同样具有热不稳定性,加热炮制可以使其含量适当降低。6.僵蚕及其不同炮制品提取物均具有一定的抗惊厥作用,但此作用不及阳性对照药卡马西平、阿普唑仑等明显。僵蚕提取物在对抗硝酸士的宁和青霉素点燃杏仁核惊厥模型作用较为明显,无力对抗戊四氮致惊厥和电惊厥模型。分子生物学实验结果显示,僵蚕提取物能够降低关键通路分子GRP78,CAP3的表达,提升CHOP10的表达。7.僵蚕中的1-DNJ能够抑制糖尿病小鼠心肌纤维化,降低db/db小鼠心肌蛋白N-糖基化表达和α1,6-岩藻糖基化表达。结论:1.僵蚕变质程度较明显时应弃之不用。2.药材中混有少量变质僵蚕时,应当及时挑拣出去。如果僵蚕表面和外观性状质变不明显,应当及时对僵蚕进行处理。僵蚕极易被黄曲霉污染,此外,产黄青霉等霉菌也会污染僵蚕。通过对比和筛选,采用生姜汁及生姜挥发油,结合麦麸来共同炮制变质僵蚕,可以起到快速脱毒的作用。3.黄曲霉、产黄青霉以及球孢白僵菌,这些真菌菌株产生的某些次生代谢产物都具有一定的热不稳定性,可以采用加热炮制的方法来降低其含量。4.微波加热炮制法对某些真菌次生代谢产物能起到高温破坏的作用,具有一定的减毒作用。5.僵蚕虽然具有一定的抗惊厥作用,但是在对抗某些刺激方式导致的机体惊厥效果不明显。并且本研究的结果与古人对僵蚕炮制作用认识之“生品僵蚕偏于息风止痉,炮制后偏于化痰散结”并不完全一致,说明古人的理解还需要通过进一步实验研究来加以验证。6.僵蚕中的1-DNJ具有明显的降血糖作用,此化合物对抗小鼠糖尿病心肌病的纤维化作用通过抑制心肌蛋白质N-糖基化和α-1,6-岩藻糖基化来实现,但是对关键糖基转移酶表达量的测定发现,该化合物也许是通过降低关键通路中底物的浓度作用来实现的。(本文来源于《辽宁中医药大学》期刊2018-03-01）
姚倡锋,沈雪红,张定华[7]（2017）在《GH4169高温合金端面车削表面变质层的形成机理》一文中研究指出利用实验和DEFORM-3D有限元分析相结合的方法,通过分析不同加工参数下切削力、温度和应变场,以及残余应力、显微硬度、微观组织的变化,研究GH4169端面车削表面变质层的形成机理。结果表明:表面变质层的形成是热力耦合作用于材料微观组织的结果;加工强度增大,切削力和切削热增大,表层金属等效应变增大,塑性变形更加显着,金相组织改变越明显,晶粒变形程度越大;在加工参数范围内,温度影响层深度为130~200μm,等效应变层深度为100~220μm,残余应力层为80~110μm,硬化层深度为50~80μm,表面变质层深度为2.5~5μm。(本文来源于《航空材料学报》期刊2017年06期）
曾耀华,陈宗宁,康慧君,王雪健,王同敏[8]（2017）在《Sb对A356合金组织和力学性能的影响及变质机理》一文中研究指出研究了Sb含量对A356合金组织和力学性能的影响,并利用热分析、液淬试验对Sb变质机理进行了分析。结果表明,Sb变质A356合金的最佳含量为0.4%,此时共晶Si由粗大的板条状变为细小的纤维状。由于Sb的变质作用,A356合金的力学性能尤其是伸长率得以显着提高,合金的铸态伸长率最高可达11.3%,相比于未变质合金提高了79%。结果表明,Sb能够有效地降低共晶组织的形核温度,提高其形核过冷度,降低共晶组织的形核率。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2017年10期）
黄思亮,祝刚,李世玲,朱海珍[9]（2017）在《变质心控制飞行器建模技术及运动机理研究》一文中研究指出以单质量块滚转通道变质心控制再入飞行器为研究对象,研究变质心控制飞行器动力学建模技术及其运动机理。基于牛顿力学建模法及多刚体理论建立了变质心控制再入飞行器动力学模型,并对因质量块运动产生的力矩进行了分析。仿真结果表明,由质心偏移引起的附加气动力矩是变质心控制的主导控制力矩,且质量块的不同安装位置及质量比将影响控制性能。(本文来源于《飞行力学》期刊2017年05期）
马巧娜[10]（2017）在《陕北低变质粉煤共热解特性及机理研究》一文中研究指出本文主要进行陕北低变质粉煤(SJC)与重质油(HS)、焦煤(JM)、煤直接液化残渣(DCLR)的共热解实验研究。采用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)、热重-红外联用技术(TG-FTIR)等对热解产品结构、组成等进行分析表征。重点考察了共热解过程工艺及技术参数,深入探讨了热解过程中SJC与HS、JM、DCLR之间的协同作用机理。研究表明,SJC与HS、JM、DCLR的共热解过程均可分为叁个阶段,第一阶段为煤中表面水及吸附气的析出和少量弱化学键的断裂,第二阶段SJC和HS、JM、DCLR发生剧烈的解聚和分解反应,释放出大量挥发分,形成半焦,第叁阶段半焦收缩,挥发分继续析出,气体产物主要以H2和CO为主,失重速率逐渐减小。共热解过程中均存在协同效应,且主要发生在第二阶段,表现为以SJC供氢为主的氢自由基([H])的转移和转化作用。热解过程产生的[H]与其它自由基碎片之间自由结合,发生加氢反应产生更多的焦油及煤气,导致煤气中H2含量大幅度降低,焦油中各主要组分的含量发生明显改变。HS对焦油和煤气的产生有明显的促进作用,共热解后焦油和煤气收率分别提高了12.18%和7.26%,JM会抑制焦油的二次裂解,造成焦油收率增加7.40%,而煤气收率则降低6.24%。JM和DCLR能有效促进焦油中脂肪烃的生成和芳香烃的二次裂解和转化,导致脂肪烃含量分别提高29.33%和16.25%,芳香烃含量分别降低15.07%和11.88%。在升温速率为7℃/min、热解终温800℃、保温时间4h、HS添加量20%,JM、沥青(LQ)、SJC添加量分别为15%、5%、60%的条件下,共热解能获得相对高价值的焦油和高热值煤气。保温时间过长与升温速率过快均会增加气相产物发生二次裂解的可能性,造成焦油收率降低。随着热解终温的升高固体焦收率呈现出先降低后升高的趋势,而焦油和煤气的收率则正好相反。煤气热值随热解终温的升高逐渐增大,煤气中H2含量逐渐增加,而CO与CH4含量则先增大后减小,在800℃时达到最大值12.77%和33.16%,H2含量为19.61%。随着HS添加量的增加,固体焦收率持续降低,焦油收率先增大后减小,当其添加量为20%时,焦油收率最大为33.40%,且焦油中烷烃和酚含量均较高,分别为7.71%和21.85%。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2017-06-01）
变质机理论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
KDP晶体由于其优良的光学性能,是强激光光学装置中重要的倍频晶体和光电开关器件,然而由于软脆易潮解性质使得加工KDP晶体非常具有挑战性。目前,单点金刚石飞切是KDP晶体的主要加工手段,然而,飞切后的表面缺陷(如亚表面变质层)对KDP晶体抗激光损伤性能具有重要影响,因此,KDP晶体飞切后的表面后处理技术是去除缺陷提高抗损伤性能的重要途径。目前KDP晶体后处理技术仍处于探索研究阶段,尚未形成较为成熟的表面处理技术。KDP晶体的无磨料处理技术是面向KDP晶体的新型发展方向,射流技术是一种柔性的抛光技术,本文将无磨料的理念和射流技术的优势结合,提出了面向KDP晶体的无磨料射流表面处理技术,该技术能够避免颗粒嵌入、引入新的亚表面损伤等问题。重点研究了 KDP晶体无磨料射流去除机理,并研究了其在变质层减缓方面的应用潜力。针对无磨料射流特点,设计搭建了面向KDP晶体的无磨料射流装置。利用流体动力学模拟优化了喷嘴结构。根据微乳液的无磨料、粘度较大的特性,确定了供压装置,循环系统流量和压强能够保持稳定。设计优选了面向KDP晶体的射流去除介质类型,确立了微乳液结构作为射流去除介质,优选了离子液体BminPF6作为微乳液主要组分,制备出的微乳液具有性能稳定、近无挥发等优点。从静态兼容性、动态可控性以及去除稳定性方面,系统研究了微乳液作为KDP晶体射流去除介质的去除特征,得出微乳液体系具有KDP晶体的静态不去除、动态可控去除,而含水互溶体系在静态下潮解KDP晶体、射流动态下对KDP晶体的去除不可控。通过流体力学仿真,得出了无磨料射流的流场分布和水核运动轨迹。基于流场分析,理论分析了速度场和压强场对去除的影响规律。在此基础上,研究了速度和压强对去除的耦合影响作用机理,得出射流中心滞止区也会发生材料去除,这是由于水核不但具有滑移去除也具有接触去除。在射流中心点,接触去除占主导作用,在其他射流区,滑移去除则占主导作用,解释了类高斯型去除函数的产生机理。系统分析了微乳液中纳米水核在射流过程中的运动状态,纳米水核的运动可以分解为撞击压缩过程和滑移恢复过程。分析了水核在这两个过程中的运动规律,推导了水核变形率的关系式,研究了水核变形率的影响因素,得出水核运动速度和所受压强是影响水核变形的关键因素。在此基础上,分别建立了水核在压缩变形阶段和滑移恢复阶段的去除函数,分析了水核冲击速度对水核去除函数的影响规律。建立了多个水核参与的宏观去除模型,搭建了微观去除和宏观流场之间的联系桥梁。基于理论分析,进行了斑函数实验,实验结果和理论符合良好,表明了所建去除模型能够较好地描述去除过程。分析了 KDP晶体飞切加工后的亚表面结构,在此基础上利用掠入射小角X射线衍射建立了 KDP晶体亚表面变质层的表征方法。结果表明,KDP晶体由加工应力引起的晶格畸变层衍射峰随着掠入射角度的增加而呈现规律性变化。而KDP晶体与环境水分子的交换层呈现多晶型结构,其衍射峰值不随掠入射角度的变化而变化。研究了无磨料射流在减缓变质层厚度方面的应用潜力。实验结果表明,该技术在一定程度上能够减小飞切加工产生的亚表面变质层厚度,而不引入新的亚表面缺陷。通过分析无磨料射流处理前后的KDP晶体形貌,得出该技术在钝化刀纹方面也具有一定的应用潜力。总之,本文基于KDP晶体的潮解特性,将无磨料处理技术的无残留优点和射流技术的柔性、不引入新的亚表面损伤等优点结合起来,提出了面向KDP晶体的无磨料射流表面处理技术。通过系统研究无磨料射流对KDP晶体的去除机理及应用,为KDP晶体的无磨料后表面处理技术提供一定的理论指导和技术支持。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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