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文檔簡介
1、超細粉體技術是一門于上世紀70年代開始逐漸蓬勃發(fā)展的全新技術,在工業(yè)技術中的諸多領域皆有應用。經(jīng)過超細粉碎后的物料會表現(xiàn)出許多優(yōu)良的性能。超細粉體的粒度更為精細,在表面離散均布有較多質點數(shù),有很高的表面活性和表面能,化學反應速度快,吸附容量大,溶解度高,且在光、電、磁性、遮蓋率等物理性質上表現(xiàn)優(yōu)異,因此它可改善和促進涂料油漆、信息記錄介質、新型耐火材料、生物化工、精細陶瓷、微電子技術等工業(yè)技術的發(fā)展。目前,制備超細粉體的方法已有多種。在
2、工業(yè)應用中主要有化學合成法和機械粉碎法這兩種方式。其中,化學合成法成本高,產(chǎn)量低,工藝復雜;而機械粉碎法成本低,產(chǎn)量高,工藝簡單,且在粉碎過程中產(chǎn)生的機械化學作用又可以提高物料的性能。因此,只有少量的超細粉體由化學合成,而80%以上的非金屬礦物由機械粉碎法粉碎。
超聲加工技術在最近數(shù)十年發(fā)展迅猛,在超聲振動系統(tǒng)(超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿)、深小孔加工、型腔模具研磨拋光、超聲復合加工等領域都有較為普遍的探究和應用。尤其是在用
3、傳統(tǒng)刀具難以進行加工的硬脆材料領域,超聲加工技術克服了重要的工藝技術難點,工藝效果優(yōu)良。
目前將超聲振動應用于粉碎領域主要是利用超聲空化產(chǎn)生的壓力波將團聚的固體顆粒打散于液體中,應用于醫(yī)藥、食品、化工及生物方面。而利用工具頭的超聲頻振動來實行物料超細粉碎的研究極少,本課題就超聲振動超細粉碎系統(tǒng)的分析和設計進行研究探索。
在對已有粉碎理論的研究基礎上,結合脆性固體斷裂力學,提出了超聲振動超細粉碎的機理。通過外協(xié)方式加工
4、裝配超聲振動超細粉碎實驗裝置,設計實驗方案,完成相關實驗。
本論文對超聲振動超細粉碎系統(tǒng)進行了設計分析,主要完成工作如下:
(1)研究超聲振動超細粉碎的機理
在對已有的粉碎理論的學習基礎上,基于脆性固體斷裂力學,對超聲振動超細粉碎過程中物料的粉碎力學,物料裂紋及其擴展過程及超細粉碎能耗理論進行初步的分析研究。
(2)設計制造超聲振動超細粉碎實驗裝置,并進行相關性能參數(shù)實驗測試
設計超聲振
5、動超細粉碎系統(tǒng)裝置,并重點對超聲變幅桿進行設計計算,利用理論解析法和有限元分析法對所設計的變幅桿進行交互印證;設計好超聲振動超細粉碎聲學系統(tǒng)后,進行加工制造,并利用阻抗分析儀測試其相關參數(shù);針對超細粉碎的特點設計制造相關實驗裝置,完成超聲振動超細粉碎實驗設備搭建。
(3)超聲振動超細粉碎實驗研究
制定實驗方案,對特定粒徑分布的物料顆粒進行粉碎實驗,分析其在超聲振動超細粉碎實驗裝置作用下的粉碎結果,通過粉碎結果完善超聲
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