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随着经济社会的发展、工业化进程的加快，以资源、能源消耗性为主的重工业（电力、建材、冶金、化工、汽车等）得到迅速发展，由此导致的环境污染问题凸显。大量工业三废排放，尤其是工业高温烟气以及机动车尾气、粉尘颗粒的排放已成为城市污染的罪魁祸首。因此，开展高温烟气过滤、机动车尾气净化处理的研究，减少固体颗粒的排放成为节能减排、环境保护工程中的重要工作。 钛酸铝具有优良的耐高温、低膨胀、抗热震性和耐蚀性，是作为高温烟气过滤、机动车尾气净化用多孔支撑体的理想材料。但其存在烧结强度低、易分解两大缺陷，严重影响实际应用。因此，本研究从钛酸铝两大主要缺陷入手，首先研究钛酸铝的热稳定性，通过氧化铁和莫来石的添加以期改善其热稳定性，结果发现，氧化铁的添加，通过形成Fe2TiO5与Al2TiO5固溶体，可以明显改善其热稳性，当氧化铁添加量达到20%的时候，生成钛酸铝相在1100℃保温120h未见分解，而单纯莫来石相的添加对稳定性影响非常小。在此基础上，研究了氧化铁稳定的莫来石棒晶增强的钛酸铝的制备，首先从莫来石晶须的生长发现，原料粉体中铝源AlOOH与Al(OH)3比惰性的氧化铝更有利于晶须的形成，并且晶须尺寸随着成型压力的升高，晶须径向增大，长径比明显减小，由晶须向棒晶变化，在成型压力为78MPa时，晶须直径为0.5-1μm，长10-20μm，由晶须微观形貌分析，主要为固气生长机制。因此，莫来石中铝源由AlOOH引入，随着莫来石成分含量的增加，气孔率先降低，在20%时达到最低，之后随着莫来石含量增加气孔率增加，在莫来石含量达到50%时，气孔率约为40%，抗压强度与抗折强度分别为50MPa和15MPa，由微观结构分析可知，通过孔洞中棒晶的支撑作用，以及孔壁的桥联作用，可以显著提高多孔支撑体的强度。多孔支撑体孔径分布为双峰分布，分别在0.5-1μm和20μm，基本满足高温烟气过滤的需求。此外，为了进一步改善多孔支撑体的强度，实验还研究了氧化铝片晶对钛酸铝-莫来石多孔支撑体的增强作用，结果发现，当氧化铝片晶添加量为10wt.%时，得到多孔支撑体的气孔率为47.2%，抗压强度为138.1MPa，抗折强度为40.3MPa。从上述研究，较好的改善了钛酸铝多孔支撑体的热稳性及强度性能，远远优于现有文献报道结果，可以很好地满足实际应用的需要，为其进一步实际应用提供技术支持和理论指导。
钛酸铝具有优良的耐高温、低膨胀、抗热震性和耐蚀性，是作为高温烟气过滤、机动车尾气净化用多孔支撑体的理想材料。但其存在烧结强度低、易分解两大缺陷，严重影响实际应用。研究表明莫来石与其具有良好的相容性，能起到一定的增强和稳定作用，加之莫来石晶须在材料强韧化方面的优异表现，通过孔内原位生成莫来石棒晶有望提高其多孔材料稳定性及抗压强度。因此，本项目提出采用反应烧结法孔内原位合成大尺寸莫来石棒晶增强钛酸铝多孔支撑体，利用莫来石与Fe2O3协同作用提高其热稳性。通过对合成过程中材料微观结构及抗压强度与其热力学、动力学影响因素之间关系研究，揭示棒晶在钛酸铝基体中的生长机制和强化机理，得到具有贯穿棒晶强化孔结构的莫来石棒晶增强稳定钛酸铝多孔材料；选择合适原料组成、成型工艺，研究素坯及烧结过程中材料微观结构和组成变化，揭示成孔机理，得到孔隙率高、孔径分布合理的多孔支撑体，为其实际应用提供技术支持和理论指导。
在钻孔面积内都可以调，浙江汉达机械的达人机床的钻孔面积大点的550*500，孔距最大可调节到550+mm，最小30mm
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多孔打孔器的价格650元，多孔打孔器是辅助于制袋机的一种打孔的模具。一种由制袋机电脑给出信号传输到电磁阀再工作的气动模具。其结构类似于冷冲模具。主要用于塑料袋、纸品的打孔。
利用铝型材厂污泥制备自结合钛酸铝/莫来石复相材料
利用铝型材厂污泥制备自结合钛酸铝/莫来石复相材料
本研究采用铝型材厂污泥制备自结合钛酸铝/莫来石复相材料,目的使不稳定的Al2TiO5转变为稳定的Al2TiO5,从而减少因降温时的分解。主要探讨不同配方对复相材料中形成的晶相、微观形貌及含量的影响,从中确定较佳的配方。采用XRD法和SEM法表征各试样形成的晶相和显微结构;用RietveldQuantification法确定各试样中各晶相的含量。实验结果,确定最佳的配方:熟料含量为89%,生料含量为11%,其形成主晶相是Al2TiO5和莫来石固溶体,其含量分别为67.9%和29.7%,对应的体积密度为2.73g/cm3,抗折强度为40.25MPa,热震抗折强度保持率为85.6%。
由于钛酸铝的熔点高达1860℃，而且具有低的热膨胀系数和高的抗热震性，可以通过在合成过程中添加造孔剂将它制备成多孔材料，使其比表面积高、孔洞连通性能好、耐热能力强、抗压强度高，从而可以用在汽车催化剂转化器上，用来负载催化剂，还可以作为提炼贵金属和高温气体的过滤器以及用作热辐射板等。
针对微型热光电系统整体转化效率和功率输出尚不够高的问题，本项目以一种新型的填充多孔介质的微尺度平板式回热燃烧器作为研究对象，采用理论分析、实验测试和数值模拟相结合的方法，对其燃烧特征和强化作用机理进行研究。具体包括：采用有无多孔介质的两种平板式回热型燃烧器，利用PLIF、红外热像和高速摄影等技术进行燃烧极限、火焰特性的对比实验，并结合考虑多孔介质蓄热辐射效应的数值模拟计算结果，详细揭示微尺度多孔介质促进作用下回热燃烧方式的耦合作用机理；掌握重要结构和运行参数对新型燃烧器燃烧状况和壁面辐射效应的影响规律，获得适用于微型热光电系统工作的燃烧器最佳反应条件；通过对系统整体封装、电池实际冷却和背面反射的综合考虑，建立更为精确的系统能量转换计算模型，以更深入地阐述填充多孔介质的回热燃烧方式对系统工作性能提升的作用。相关研究成果将丰富微尺度燃烧的强化机理，并为该系统尽早得到广泛应用打下坚实的基础。
由于传统换热介质的热容量和导热系数较小以及普通换热管道的换热效率低下，严重影响换热设备换热效率的提升。本项目将不同颗粒结构的纳米流体与强化换热管相结合应用于换热设备中，对强化换热管内纳米流体耦合传热特性及强化机理进行研究，用于提高换热设备的换热效率。研究内容主要包括：将纳米颗粒微观结构的影响引入颗粒间相互作用力模型中，建立更高精度的纳米流体颗粒间相互作用力模型；耦合纳米颗粒间主要相互作用力和强化换热管主要结构参数，完成高阶复杂湍流模型的降阶处理，建立强化换热管内纳米流体湍流流动与传热的格子Boltzmann模型；研究纳米颗粒间的相互作用机理和纳米颗粒的分布规律；揭示纳米颗粒间相互作用力与强化换热管结构的耦合强化换热机理；分析纳米颗粒的微观结构对纳米流体稳定性和湍流流动与传热特性的影响，建立传热学与动力学特性的评价体系。该项目对于丰富纳米流体强化换热机理的研究、推动其应用有重要意义。
多孔钛酸铝