鲁贵林
,
杜梅芳
,
张忠孝
,
侯宁普
,
李明强
,
张影
材料导报
采用第一性原理(First principles)的赝势平面波法,结合广义梯度近似(GGA)及PW91算法,对煤中含镁物质菱镁矿MgCO3的电子结构和热力学性质进行了计算.首先,对菱镁矿MgCO3的结构进行优化,使其达到最稳定的状态,计算结果表明菱镁矿MgCO3晶胞体积V0=289.5320a.u.3,晶胞参数为a=b=4.7888A,c=14.5785A.其次,由声子谱态密度方法计算了菱镁矿MgCO3的熵、热容、焓及吉布斯自由能.最后,由相应的数据作出图 像,再由图像拟合成函数表达式.由微观计算得出的结果为煤灰结渣问题的研究提供了理论上的指导.
关键词:
第一性原理
,
菱镁矿
,
电子结构
,
热力学性质
江健
,
杜梅芳
,
李明强
,
周磊
,
乌晓江
,
张忠孝
材料导报
通过第一性原理(First principles)的密度泛函理论,利用Material studio的CASTEP模块,计算了不同覆盖度下Na盐在NiO涂层表面不同吸附位的吸附结构、吸附能、差分电荷密度及局域态密度,从原子层面研究通过铁基材料表面Ni涂层减轻结渣的机理.由表面吸附的分析可知,Na在涂层NiO(111)面的吸附稳定位为洞位;由差分电荷密度分析可知,涂层水冷壁表面发生的煤灰粘结过程主要是物理吸附过程;由洞位局域态密度分析可知,计算模型越接近实际模型,Na3s轨道和Ni3d轨道反键态电子越多,成键态电子越少,平均成键电子数越少,Na与Ni之间的相互作用越弱,导致吸附能数值减小,从而说明通过Ni涂层技术可以大大减轻Na盐结渣.
关键词:
表面吸附
,
覆盖度
,
NiO(111)面
,
第一性原理
侯宁普
,
杜梅芳
,
李洁
,
吴高贺
,
乌晓江
材料导报
以量子化学从头算法和密度泛函理论(DFT)为理论基础,采用广义梯度近似和PW91算法,对煤灰沉积初始层中含铁量较多的矿物质铁橄榄石进行研究.通过对其态密度(DOS)、最高分子占有轨道(HOMO)、最低分子占有轨道(LUMO)和Mulliken原子布局数的计算得出,铁橄榄石的最高分子占有轨道与最低分子占有轨道之间的能量差ΔE越小,分子结构越不稳定,说明水冷壁结渣是由于Fe原子比较活跃易发生相变产生的物理现象.
关键词:
煤灰
,
粘性
,
占有轨道
,
态密度
张影
,
杜梅芳
,
吴高贺
,
侯宁普
,
鲁贵林
,
张忠孝
材料导报
对煤制气再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论(DFT)研究NH2自由基与NO的反应机理.全参数优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,通过振动频率分析证实中间体和过渡态的真实性.同时用内禀反应坐标(IRC)计算以进一步确定过渡态.为了得到更精确的能量信息,在QCISD(T)水平上计算了单点能.对NH2自由基与NO反应机理进行分析比较,并通过模拟NH2自由基与NO的反应,得出通道NH2+ NO→ IM1→TS1→IM3→N2+ H2O的活化能最低(206.1kJ/mol),为最佳反应通道.揭示其微观机理,对进一步认识再燃脱氮的本质和主要过程提供了重要的理论依据和实践指导.
关键词:
NH2
,
自由基
,
NO
,
反应机理
,
活化能
吴高贺
,
杜梅芳
,
侯宁普
,
张影
,
鲁贵林
,
张忠孝
材料导报
对气体再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论研究了NH自由基与NO反应的机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,同时对它们进行振动分析,以确定中间体和过渡态的真实性.对NH自由基与NO反应机理进行了比较,并通过模拟NH自由基与NO的反应,得出通道NO+ NH→IM3→TS1→IM4→N2 +OH的活化能(100.03kJ/mol)最低,为主要反应通道.揭示其微观机理,对认识再燃脱硝的本质和主要过程具有重要的理论参考价值和实践指导意义.
关键词:
NH自由基
,
反应机理
,
过渡态
,
反应通道
,
活化能
姚兰芳
,
曲典
,
杜梅芳
,
吴广明
,
沈军
,
王珏
功能材料
采用溶胶-凝胶技术,通过酸/酸二步法控制实验条件,由于表面活性剂具有特殊的表面活性性能,实验中采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,甲基三乙氧基硅烷为有机硅烷,以及二次去离子水,盐酸为催化剂等原料制备SiO2-MTES(摩尔比1:1.15)前驱体溶胶.通过简单提拉迅速蒸发溶剂等方法制备二氧化硅-甲基三乙氧基硅烷的有机-无机复合薄膜,测得的红外透射光谱表明所制备的薄膜由于掺入甲基基团而疏水,接触角测试值约125度,其结果进一步支持这一结论.未加MTES的薄膜折射率为1.18,膜厚305nm.加入MTES后薄膜折射率为1.22,膜厚为289.6nm.透射光谱和机械性能测试结果表明所制备的疏水型纳米SiO2-MTES复合薄膜同时还具有良好的光学性能和机械性能.
关键词:
溶胶-凝胶
,
疏水
,
复合薄膜
,
甲基三乙氧基硅烷
姚兰芳
,
杜梅芳
,
吴兆丰
,
吴广明
,
沈军
,
王珏
功能材料
利用溶胶-凝胶技术,在酸性条件下,采用十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为表面活性剂,正硅酸乙酯为硅源,以及二次去离子水,盐酸为催化剂等原料制备前驱体溶胶.利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用,在溶液中形成分子自组装体,通过简单提拉迅速蒸发溶剂等方法制备二氧化硅-表面活性剂纳米介孔薄膜.分析了表面活性剂浓度对薄膜相结构的影响,发现表面活性剂浓度的变化,对薄膜的微结构和性能都有影响,通过调节表面活性剂的浓度可以对该纳米薄膜的微观结构和性能等进行控制,对样品进行了红外光谱,X射线衍射结构分析,原子力显微镜观察表面形貌.
关键词:
介孔薄膜
,
二氧化硅
,
表面活性剂
周磊
,
杜梅芳
,
李明强
,
乌晓江
材料导报
以量子化学从头算法(Ab initio quantum chemistry)和密度泛函理论(DFT)为理论基础,采用广义梯度近似(GGA)及PW91算法,对煤灰沉积初始层中的含钠矿物质Na2SO4的电子结构和热力学性质进行了计算.通过声子态密度法计算了Na2SO4的热力学性质(熵、热容、焓和吉布斯自由能),并对所得数据组图.通过Na2SO4与菱镁矿的热力学性质的对比分析,表明Na2SO4在高温区更易熔融并在受热面形成结渣初始层,从而导致水冷壁沾污结渣.
关键词:
煤灰
,
粘性
,
声子谱
,
热力学性质
田建良
,
陈开义
,
江中块
连铸
在梅钢2号连铸机生产过程中,漏钢事故经常发生,同时误报的次数较为频繁,严重影响板坯质量和铸机的高效化生产的情况.针对这种情况,梅钢自主研发了适合梅钢二号连铸机的漏钢预报系统.模型投用后完全避免了粘结漏钢,解决了困扰梅钢2号连铸机正常生产的难题,并且为公司节约巨额费用.
关键词:
粘结漏钢
,
预报系统
李雪芹
,
黄鹏程
低温物理学报
根据40T稳态混合磁体实验装置对试验杜瓦平台的要求,设计了40T混合磁体外真空杜瓦机械结构,采用ANSYS对杜瓦结构进行了稳定性分析和结构优化,最后用激光跟踪仪进行了测量.ANSYS数值模拟结果和激光跟踪仪测量实际数据对比分析,实际测量的最大变形在理论计算范围以内.
关键词:
40T混合磁体
,
杜瓦
,
ANSYS
,
激光跟踪仪
,
真空
