陶瓷基复合材料连接结构失效分析方法

目的分析陶瓷基复合材料的结构强度。方法围绕C/SiC陶瓷基复合材料连接结构失效分析问题,提出模量突降和渐进损伤两种分析方法,基于Abaqus软件平台编写UMAT有限元分析子程序,结合试验数据分析多种不同失效准则在陶瓷基复合材料结构强度分析中的适用性。结果基于改进三维Hashin失效准则,针对典型C/SiC复合材料连接结构进行了失效行为计算,获得结构的失效模式与试验结果规律一致,破坏载荷的预测误差在10%以内。结论通过与试验结果的对比分析,验证了两种方法的有效性,研究方法能够为高超声速飞行器、天地往返飞行器复合材料热结构的强度分析提供技术支撑。     

碳化硅辅助微波热解污泥反应条件优化研究

针对微波不能直接实现原污水污泥高温热解的问题,采用碳化硅作为微波能吸收物质辅助污泥热解.对影响污泥热解效能的3个主要因素:污泥样品量、碳化硅掺杂量和微波辐射功率,各做了3个水平的考察,得到了试验条件下的最优方案:污泥样品量45g、碳化硅掺杂量12 g、微波辐射功率1 600w.结果表明:在最优试验方案下,污泥能在6 m...     

切割刃料碳化硅的再生处理工艺研究

采用化学反应除杂和水力沉降粒度重新分级的方法,通过酸洗、碱洗、水力分级、pH值调节、干燥、配料等一系列处理工艺,对废砂浆中的碳化硅进行再生处理,得到的再生切割刃料各项性能指标满足切割工业使用要求,实现了资源再利用和循环发展.     

柴油车尾气颗粒物净化用SiC过滤材料的研究与应用

近年来,SiC材料作为一种新型的柴油车尾气颗粒物过滤材料获得了迅速发展,正逐步取代目前广泛应用的堇青石多孔陶瓷材料.结合堇青石和SiC过滤材料的性能特点,重点概述了2种SiC改性过滤材料(重结晶SiC.RSiC和硅结合SiC,Si-SiC)的研究和应用进展,并介绍了SiC颗粒物过滤器的市场现状和发展前景.     

C/SiC复合材料波纹点阵结构进气道前缘设计与制备

目的 C/SiC复合材料进气道前缘轻量化设计与制备。方法基于进气道气动外形和结构要求,建立波纹点阵夹芯结构的进气道前缘有限元模型,然后按照德国航空中心H2K超声速风洞试验室试验的数据进行反演,得到进气道前缘的热流密度分布,据此进行边界条件加载,在模型中考虑固体导热、表面辐射以及空腔辐射三种传热方式。采用瞬态传热算法,求解100 s下进气道前缘的温度场,为了进一步降低C/SiC复合材料波纹点阵结构进气道前缘的最高温度,设计不同的进气道前缘尖端半径,并进行优化。最后根据优化得到的波纹点阵进气道几何参数,采用PIP法制备出C/SiC复合材料点阵结构进气道前缘。结果进气道尖端半径小于0.5mm时,最高温度高于1800℃,超过C/SiC复合材料极限温度;进气道尖端半径大于1.0 mm时,最高温度为1520℃,低于C/SiC复合材料极限温度;进气道尖端半径大于2.0 mm时,增大半径对降低进气道前缘最高温度没有明显的作用。不同进气道前缘尖端半径下,最高温度达到稳态的时间不一样,半径等于0.5 mm时,进气道前缘达到稳态的时间约为30 s左右。随着前缘尖端半径增大,最高温度达到稳态的时间增加,半径为1.0 mm时,达到稳态时间约为60 s。结论进气道前缘最高温度随着尖端半径增大明显降低,当半径大于2.0 mm时,增大半径对降低进气道前缘最高温度没有明显的作用。     

碳化硅陶瓷膜管对PM_(2.5)捕集性能的实验研究

PM2.5因其粒径小、吸附能力强、输送距离远、环境危害大,同时捕集困难而成为世界各国共同关注的大气环境问题。以涂氧化铝膜的碳化硅陶瓷膜管(孔隙率28.16%,平均孔径20μm,过滤面积0.28 m2)为过滤元件,搭建了PM2.5捕集的实验装置,对膜管的过滤时间、通量与阻力降的关系以及捕集效率与时间的关系和膜污染控制方面进行了研究。结果表明:随过滤时间增加,通量逐渐减小,阻力降逐渐增大,捕集效率逐渐增大,对PM2.5捕集效率高达99.9%;对膜污染控制参数优化后反吹压强选定为0.8 MPa,反吹间隔时间为10 min,反吹时间为14 s。     

沸石及其改性材料硅炭素处理含铅废水

对沸石及其改性材料硅炭素(ANJ.SiC)处理含铅废水进行优化研究,结果表明,当废水中ρ(Pb)为10 mg/L,pH>4.62,吸附剂投加量为5 g/L,25 ℃处理30 min时,沸石及硅炭素对铅的去除率均可达到90%以上,且硅炭素的处理效果优于沸石.分别采用5种再生剂对饱和的沸石和硅炭素进行再生,NaOH再生效果最佳;经过5次再生,2种吸附剂的饱和容量呈现不同的衰减,硅炭素的再生效果较好,饱和容量从33.9 mg/L衰减到20.5 mg/L.通过扫描电镜(SEM)对沸石和硅炭素吸附前后的表面形貌进行观察发现,二者的除铅机理不尽相同,沸石主要是通过离子交换作用,使铅进入其结构内部;沸石经过改性,表面发生变化,硅炭素主要是通过材料表面与铅离子的反应达到除铅目的.      

CuO/zeolite catalyzed oxidation of gaseous toluene under microwave heating

The development of a combined process of catalytic oxidation and microwave heating for treatment of toluene waste gas was described in this work. Toluene, a typical toxic volatile organic compound, was oxidized through a fixed bed reaction chamber containing zeolite-supported copper oxide (CuO/zeolite) catalyst mixed with silicon carbide (SiC), an excellent microwave-absorbing material. The target compound was efficiently degraded on the surface of the catalyst at high reaction temperature achieved by microwave-heated SiC. A set of experimental parameters, such as microwave power, air flow and the loading size of CuO etc., were investigated, respectively. The study demonstrated these parameters had critical impact on toluene degradation. Under optimal condition, 92% toluene was removed by this combined process, corresponding to an 80%–90% TOC removal rate. Furthermore, the catalyst was highly stable even after eight consecutive 6-h runs. At last, a hypothetical degradation pathway of toluene was proposed based on the experimental data obtained from gas chromatography-mass spectrum and Fourier transform infrared spectroscopy analyses.     

微波辐照下碳化硅与沸石负载氧化铜催化剂协同去除甲苯的实验研究

实验采用浸渍法制备沸石负载氧化铜催化剂,对催化剂的表面形貌进行了表征分析,考察了催化剂在微波场中的升温曲线和对甲苯的吸附能力.催化剂与吸波材料碳化硅混合后装入石英管内组成固定床反应器,考察了微波辐照下碳化硅与催化剂协同氧化甲苯废气的降解效果.研究表明,氧化铜在沸石表面分布比较均匀;催化剂对甲苯的吸附为单层吸附,吸附量为...