稀土氯化物液滴運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)制備稀土納米氧化物的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-04-26 07:42
目前來(lái)說(shuō)現(xiàn)有稀土礦產(chǎn)在地理上的分布并不是很均勻,并且具有經(jīng)濟(jì)開(kāi)采價(jià)值的稀土資源是少之又少。而中國(guó)是世界上稀土資源較為豐富的國(guó)家,不僅礦物種類豐富,而且稀土元素也比較齊全,稀土資源位居世界首位。而稀土納米氧化物因獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)也成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家研究的熱點(diǎn)之一,目前稀土納米氧化物的制備方法有很多種,但是很多方法因?yàn)楣に嚵鞒、成本等因素存在著?wèn)題;如果想要精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)并控制粉末的組成和粒度還是比較困難的。噴霧熱解法是在氣泵或者穩(wěn)壓機(jī)的作用下將前驅(qū)體溶液經(jīng)噴嘴噴出后便會(huì)被霧化成小液滴,此時(shí)比表面積劇烈增加,反應(yīng)活性加大,在反應(yīng)爐內(nèi)發(fā)生快速熱解等反應(yīng),最后干燥成顆粒狀。本論文利用噴霧熱解法通過(guò)液滴的規(guī)律來(lái)控制稀土納米氧化物的形成。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)霧化液滴粒徑的檢測(cè),提出PIV測(cè)量技術(shù);并結(jié)合噴霧熱解實(shí)驗(yàn)制備稀土納米氧化物,在不同壓力工況下對(duì)霧化液滴以及產(chǎn)物粒徑進(jìn)行了研究。論文中搭建適用于本實(shí)驗(yàn)的冷態(tài)試驗(yàn)臺(tái),通過(guò)PIV測(cè)量技術(shù)完整的拍攝到滿足處理的圖片;搭建噴霧熱解實(shí)驗(yàn)的熱態(tài)實(shí)驗(yàn)臺(tái),以此來(lái)制備物相單一的稀土納米氧化鈰;通過(guò)Image等軟件對(duì)拍攝的圖片進(jìn)行處理,得到拍攝到的液滴與實(shí)際液滴之間的關(guān)系式;并...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 稀土簡(jiǎn)介
1.2 稀土資源
1.3 稀土納米氧化物的制備
1.4 噴霧熱解法制備稀土納米氧化物
1.4.1 噴霧熱解法的原理
1.4.2 噴霧熱解法的優(yōu)點(diǎn)
1.4.3 噴霧熱解法的研究進(jìn)展
1.5 噴霧特性的研究
1.5.1 噴嘴霧化的原理
1.5.2 霧化特性的實(shí)驗(yàn)研究
1.6 噴嘴霧化的應(yīng)用
1.6.1 噴霧在降塵方面的應(yīng)用
1.6.2 噴霧在食品方面的應(yīng)用
1.6.3 噴霧在交通方面的應(yīng)用
1.6.4 噴霧在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
1.6.5 噴霧在內(nèi)燃機(jī)方面的應(yīng)用
1.6.6 噴霧在制備材料方面的應(yīng)用
1.7 國(guó)內(nèi)外對(duì)PIV分析噴霧流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
2 課題提出的目的及創(chuàng)新
2.1 研究目的及意義
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意義
2.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)
2.3 研究?jī)?nèi)容及方法
2.3.1 研究?jī)?nèi)容
2.3.2 研究方法
3 實(shí)驗(yàn)方法、儀器及數(shù)據(jù)處理的研究
3.1 噴霧裝置對(duì)制備稀土納米氧化物的影響
3.2 不同壓力下噴霧模擬實(shí)驗(yàn)的操作
3.3 不同壓力下稀土氯化物的噴霧熱解試驗(yàn)的操作
3.4 檢測(cè)儀器分析方法
3.4.1 X射線衍射分析(XRD)
3.4.2 PIV分析
3.4.3 圖像處理分析
3.5 PIV系統(tǒng)拍攝的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.5.1 噴霧錐角及粒徑分布的分析方法
3.5.2 Image J軟件閾值的分析
3.5.3 噴霧粒徑的分析方法
4 不同時(shí)刻的霧化效果分析
4.1 噴嘴霧化過(guò)程研究
4.2 噴霧錐角的分析
4.3 噴霧過(guò)程霧化液滴運(yùn)動(dòng)規(guī)律
4.4 噴霧流線圖的分析
4.5 噴霧霧化液滴粒徑分布規(guī)律
4.6 本章小結(jié)
5 壓力對(duì)霧化液滴形成規(guī)律的影響
5.1 壓力對(duì)噴霧錐角的影響
5.2 壓力對(duì)液滴顆粒運(yùn)動(dòng)的影響
5.3 壓力對(duì)液滴顆粒形成速度大小的影響
5.4 壓力對(duì)液滴顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的作用
5.5 壓力對(duì)噴霧粒徑分布的影響
5.6 本章小結(jié)
6 霧化壓力對(duì)制備納米氧化物顆粒形成的影響
6.1 二氧化鈰前驅(qū)體的XRD物相分析
6.2 二氧化鈰樣品的XRD物相分析
6.3 二氧化鈰樣品的粒徑分析
6.3.1 Origin分析XRD數(shù)據(jù)計(jì)算粒徑時(shí)擬合峰的方法對(duì)比
6.3.2 Origin分析XRD數(shù)據(jù)用Lorentz方法計(jì)算粒徑
6.3.3 Matlab分析XRD數(shù)據(jù)計(jì)算平均粒徑
6.4 粒徑與霧化液滴的關(guān)系
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]常用壓力式噴嘴霧化特性及降塵性能研究[J]. 王健,劉榮華,王鵬飛,譚煊昊,石佚捷,田暢. 煤礦安全. 2019(08)
[2]中國(guó)稀土市場(chǎng)政策規(guī)制研究[J]. 徐廣平,宋新華,崔彬. 中國(guó)礦業(yè). 2019(05)
[3]世界稀土資源供給狀況[J]. 劉思德. 稀土信息. 2018(01)
[4]果園噴霧機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 盧營(yíng)蓬,易文裕,庹洪章,余滿江,王攀. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]果園變量噴霧技術(shù)研究現(xiàn)狀與前景分析[J]. 周良富,薛新宇,周立新,張玲,丁素明,常春,張學(xué)進(jìn),陳晨. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(23)
[6]基于PIV技術(shù)的噴霧場(chǎng)試驗(yàn)研究[J]. 申力鑫,王成軍,張中飛,于雷,劉愛(ài)虢. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[7]沉淀法制備納米稀土氧化物[J]. 郭曉暉,王軍,代曉彬. 世界有色金屬. 2017(02)
[8]噴霧干燥技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用[J]. 葉春苗. 農(nóng)產(chǎn)品加工. 2017(04)
[9]大豆蛋白噴涂液霧化粒子場(chǎng)實(shí)驗(yàn)[J]. 常淑英,楊傳民,陳國(guó)營(yíng),黃紹祥. 包裝工程. 2016(17)
[10]hyd型低壓除塵噴嘴霧化特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄔長(zhǎng)福,歐陽(yáng)啟明,陳祖云,陳亮. 熱能動(dòng)力工程. 2016(05)
博士論文
[1]地鐵專用間接蒸發(fā)冷卻器研究[D]. 何葉從.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]噴霧熱解法制備銅鋅錫硫薄膜及其superstrate結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池的研究[D]. 劉晟楠.渤海大學(xué) 2018
[2]離心噴嘴流場(chǎng)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析[D]. 林逸龍.杭州電子科技大學(xué) 2018
[3]煤礦井下高效噴霧降塵實(shí)驗(yàn)研究[D]. 桂哲.湖南科技大學(xué) 2017
[4]稀土氯化物噴霧熱解制取稀土氧化物裝置的水模型研究[D]. 張宸.東北大學(xué) 2014
[5]氯化鈰溶液熱解制備氧化鈰的研究[D]. 劉曉輝.東北大學(xué) 2011
[6]空心圓錐霧化噴嘴噴霧實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 金春玉.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3161029
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【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 稀土簡(jiǎn)介
1.2 稀土資源
1.3 稀土納米氧化物的制備
1.4 噴霧熱解法制備稀土納米氧化物
1.4.1 噴霧熱解法的原理
1.4.2 噴霧熱解法的優(yōu)點(diǎn)
1.4.3 噴霧熱解法的研究進(jìn)展
1.5 噴霧特性的研究
1.5.1 噴嘴霧化的原理
1.5.2 霧化特性的實(shí)驗(yàn)研究
1.6 噴嘴霧化的應(yīng)用
1.6.1 噴霧在降塵方面的應(yīng)用
1.6.2 噴霧在食品方面的應(yīng)用
1.6.3 噴霧在交通方面的應(yīng)用
1.6.4 噴霧在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
1.6.5 噴霧在內(nèi)燃機(jī)方面的應(yīng)用
1.6.6 噴霧在制備材料方面的應(yīng)用
1.7 國(guó)內(nèi)外對(duì)PIV分析噴霧流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
2 課題提出的目的及創(chuàng)新
2.1 研究目的及意義
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意義
2.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)
2.3 研究?jī)?nèi)容及方法
2.3.1 研究?jī)?nèi)容
2.3.2 研究方法
3 實(shí)驗(yàn)方法、儀器及數(shù)據(jù)處理的研究
3.1 噴霧裝置對(duì)制備稀土納米氧化物的影響
3.2 不同壓力下噴霧模擬實(shí)驗(yàn)的操作
3.3 不同壓力下稀土氯化物的噴霧熱解試驗(yàn)的操作
3.4 檢測(cè)儀器分析方法
3.4.1 X射線衍射分析(XRD)
3.4.2 PIV分析
3.4.3 圖像處理分析
3.5 PIV系統(tǒng)拍攝的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.5.1 噴霧錐角及粒徑分布的分析方法
3.5.2 Image J軟件閾值的分析
3.5.3 噴霧粒徑的分析方法
4 不同時(shí)刻的霧化效果分析
4.1 噴嘴霧化過(guò)程研究
4.2 噴霧錐角的分析
4.3 噴霧過(guò)程霧化液滴運(yùn)動(dòng)規(guī)律
4.4 噴霧流線圖的分析
4.5 噴霧霧化液滴粒徑分布規(guī)律
4.6 本章小結(jié)
5 壓力對(duì)霧化液滴形成規(guī)律的影響
5.1 壓力對(duì)噴霧錐角的影響
5.2 壓力對(duì)液滴顆粒運(yùn)動(dòng)的影響
5.3 壓力對(duì)液滴顆粒形成速度大小的影響
5.4 壓力對(duì)液滴顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的作用
5.5 壓力對(duì)噴霧粒徑分布的影響
5.6 本章小結(jié)
6 霧化壓力對(duì)制備納米氧化物顆粒形成的影響
6.1 二氧化鈰前驅(qū)體的XRD物相分析
6.2 二氧化鈰樣品的XRD物相分析
6.3 二氧化鈰樣品的粒徑分析
6.3.1 Origin分析XRD數(shù)據(jù)計(jì)算粒徑時(shí)擬合峰的方法對(duì)比
6.3.2 Origin分析XRD數(shù)據(jù)用Lorentz方法計(jì)算粒徑
6.3.3 Matlab分析XRD數(shù)據(jù)計(jì)算平均粒徑
6.4 粒徑與霧化液滴的關(guān)系
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]常用壓力式噴嘴霧化特性及降塵性能研究[J]. 王健,劉榮華,王鵬飛,譚煊昊,石佚捷,田暢. 煤礦安全. 2019(08)
[2]中國(guó)稀土市場(chǎng)政策規(guī)制研究[J]. 徐廣平,宋新華,崔彬. 中國(guó)礦業(yè). 2019(05)
[3]世界稀土資源供給狀況[J]. 劉思德. 稀土信息. 2018(01)
[4]果園噴霧機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 盧營(yíng)蓬,易文裕,庹洪章,余滿江,王攀. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]果園變量噴霧技術(shù)研究現(xiàn)狀與前景分析[J]. 周良富,薛新宇,周立新,張玲,丁素明,常春,張學(xué)進(jìn),陳晨. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(23)
[6]基于PIV技術(shù)的噴霧場(chǎng)試驗(yàn)研究[J]. 申力鑫,王成軍,張中飛,于雷,劉愛(ài)虢. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[7]沉淀法制備納米稀土氧化物[J]. 郭曉暉,王軍,代曉彬. 世界有色金屬. 2017(02)
[8]噴霧干燥技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用[J]. 葉春苗. 農(nóng)產(chǎn)品加工. 2017(04)
[9]大豆蛋白噴涂液霧化粒子場(chǎng)實(shí)驗(yàn)[J]. 常淑英,楊傳民,陳國(guó)營(yíng),黃紹祥. 包裝工程. 2016(17)
[10]hyd型低壓除塵噴嘴霧化特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄔長(zhǎng)福,歐陽(yáng)啟明,陳祖云,陳亮. 熱能動(dòng)力工程. 2016(05)
博士論文
[1]地鐵專用間接蒸發(fā)冷卻器研究[D]. 何葉從.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]噴霧熱解法制備銅鋅錫硫薄膜及其superstrate結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池的研究[D]. 劉晟楠.渤海大學(xué) 2018
[2]離心噴嘴流場(chǎng)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析[D]. 林逸龍.杭州電子科技大學(xué) 2018
[3]煤礦井下高效噴霧降塵實(shí)驗(yàn)研究[D]. 桂哲.湖南科技大學(xué) 2017
[4]稀土氯化物噴霧熱解制取稀土氧化物裝置的水模型研究[D]. 張宸.東北大學(xué) 2014
[5]氯化鈰溶液熱解制備氧化鈰的研究[D]. 劉曉輝.東北大學(xué) 2011
[6]空心圓錐霧化噴嘴噴霧實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 金春玉.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3161029
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