本文關(guān)鍵詞：納米顆粒底部流化聚團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究

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【摘要】：納米顆粒是一類粒徑在0.1~100nm的顆粒,一般難以被正常流化,并且在黏性力的作用下,納米顆粒會團(tuán)聚在一起,以聚團(tuán)的形式進(jìn)行流化。流化聚團(tuán)是一種包含豐富孔隙的多層次結(jié)構(gòu),內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,由于缺少對納米顆粒流化聚團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的認(rèn)識,聚團(tuán)與聚團(tuán)之間、聚團(tuán)與流化介質(zhì)之間的相互作用方式仍然是未知的,因此納米顆粒流化聚團(tuán)的動力生長機(jī)制、納米顆粒流化狀態(tài)的控制因素到目前為止仍然未被良好的解決。本文以納米Si O2顆粒為流化物料,以空氣為流化氣體,獲得了納米顆粒在流化過程中形成的底部流化大聚團(tuán),并采用了兩種方法分析了它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過總結(jié)分析各學(xué)者計算實驗獲得的流化聚團(tuán)分形維數(shù)的方法,根據(jù)底部流化聚團(tuán)的特點,本文提出了一種更為準(zhǔn)確的計算方案,并對底部流化大聚團(tuán)進(jìn)行了分形特性分析。計算得到納米顆粒底部流化大聚團(tuán)的分形維數(shù)大于3,因此認(rèn)為它不是分形結(jié)構(gòu),具有不同的形成方式。為了獲得納米顆粒流化聚團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點,本文采取樹脂固化這種全新的方式對底部流化大聚團(tuán)進(jìn)行處理,該方法能完好的保存聚團(tuán)內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)。對固化后的聚團(tuán),本文采取超薄切片的方式,通過透射電鏡獲取聚團(tuán)橫截面的結(jié)構(gòu)圖片,并利用本文提出的圖片處理分析方法,以孔隙率和孔隙孔徑分布作為表征量,對其進(jìn)行分析。結(jié)果表明,納米顆粒流化聚團(tuán)是分層結(jié)構(gòu),從簡單到復(fù)雜的構(gòu)成單元分為納米顆粒、鏈狀機(jī)構(gòu)、二級聚團(tuán)、流化聚團(tuán)。尺寸大小不一的二級聚團(tuán)是在相同的控制條件下向四面八方均勻生長形成的,內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)都是由里到外比較相似,并且隨著孔徑的增加,相對應(yīng)孔隙占總體孔隙的體積百分比迅速減少。二級聚團(tuán)的孔隙率隨聚團(tuán)大小變化不大,平均孔隙率約為62.18%,內(nèi)部大量孔隙的孔徑在25~100nm范圍內(nèi)。流化聚團(tuán)的形成則是受到不同同因素的控制,形成的流化聚團(tuán)的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)不相似,但是對于每一個流化聚團(tuán),它也是向四周均勻生長的,因此內(nèi)部孔隙由里到外十分相似的。隨著孔徑的增加,相對應(yīng)孔隙占總體孔隙的體積百分比迅速減少。流化聚團(tuán)的孔隙率隨聚團(tuán)大小發(fā)生較大的變化,內(nèi)部大量孔隙的孔徑在200~1000nm范圍內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：納米顆粒 流化聚團(tuán) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性 分形特性 處理分析方法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ127.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 顆粒分類及納米顆粒性質(zhì)11-13
• 1.2.1 Geldart顆粒分類11-12
• 1.2.2 納米顆粒性質(zhì)及應(yīng)用12-13
• 1.3 納米顆粒流態(tài)化13-14
• 1.4 分形的定義14-15
• 1.5 納米顆粒流化聚團(tuán)結(jié)構(gòu)特性研究綜述15-17
• 1.6 本課題主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 實驗臺及實驗儀器介紹19-27
• 2.1 實驗顆粒樣品介紹19-20
• 2.2 超細(xì)顆粒流態(tài)化試驗臺20-21
• 2.3 實驗條件21-22
• 2.4 取樣設(shè)計22-23
• 2.5 固化制樣23-25
• 2.6 基本參數(shù)測量方法25-26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 第3章 底部流化聚團(tuán)的分形特性27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 分形維數(shù)的計算方法27-35
• 3.3 納米顆粒底部流化聚團(tuán)的分形特性分析35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 底部流化聚團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性41-58
• 4.1 引言41-42
• 4.2 納米顆粒底部流化聚團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析方法42-47
• 4.2.1 二級聚團(tuán)內(nèi)的孔隙率和孔徑分布分析方法43-46
• 4.2.2 流化聚團(tuán)內(nèi)的孔隙率和孔徑分布分析方法46-47
• 4.3 納米顆粒流化聚團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點分析47-56
• 4.3.1 二級聚團(tuán)尺寸大小分析47-49
• 4.3.2 二級聚團(tuán)內(nèi)孔隙率和孔徑分布特性49-52
• 4.3.3 流化聚團(tuán)內(nèi)的孔隙率和孔徑分布52-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 致謝65

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本文編號：998607