可膨胀石墨在热气流中的膨化特性实验研究
发布时间：2022-01-08 10:48
国内现有的毫米波发烟机受限于传统的燃烧膨化及低速喷流方式,形成的干扰烟幕分散效率低,扩散距离短,沉降速度快,并且需要专门的燃烧装置,无法用其同时施放可见光、红外、毫米波干扰烟幕。可膨胀石墨在热气流中充分膨化以及保持石墨蠕虫不断裂是限制一机施放多频谱干扰烟幕的技术难点。本文研究了可膨胀石墨的静态膨化性能,结合气固两相流动及传热理论分析,设计搭建了可膨胀石墨热气流动态膨化可视化测试平台,开展了以气流流量、气流温度及观测点位置为可变参数的单因素实验研究,基于matlab图像分析方法得到了实验数据结果,结合理论计算和实验数据结果,分析了可膨胀石墨在热气流中的膨化过程,研究了改变气流温度、流量、换热行程等对颗粒膨化尺寸、速度及膨化率等膨化特性的影响规律。具体研究内容如下:（1）以样品A（CH3COOH/HNO3/KMnO4硝酸插层体系）和样品B（H2O2/H2SO4/KMnO4硫酸插层体系）两种可膨胀石墨为测试样品,开展了...
【文章来源】：军事科学院北京市
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一阶可膨胀石墨结构
图 1.2 可膨胀石墨两种阶模型胀机理胀石墨高温下的膨胀机理的理论研究中，最为经典的他们首次提出气泡的膨胀类似于 Griffith 裂缝，认为溴泡的形式存在于石墨晶体中的缺陷中，受到瞬时高温对石墨片层结构产生推力，使得石墨层间的微孔膨胀图 1.3 所示。Koichi 等[23]也认为气泡的膨胀类似于 G石墨层间中是以化学键的形式存在，在高温受热使化气泡形式存在。Dowell 等[24]认为插层物受热分解时会形成可以蒸发的“充气单元”，“充气单元”中的插层物蒸墨晶体结构产生膨胀。而膨胀程度可能取决于加热温量等[25,26]。
图 1.2 可膨胀石墨两种阶模型1.3.1.2 膨胀机理关于可膨胀石墨高温下的膨胀机理的理论研究中，最为经典的是 Marti的假设。他们首次提出气泡的膨胀类似于 Griffith 裂缝，认为溴插层可的溴以气泡的形式存在于石墨晶体中的缺陷中，受到瞬时高温加热时，热膨胀，对石墨片层结构产生推力，使得石墨层间的微孔膨胀，形成多墨[22]，如图 1.3 所示。Koichi 等[23]也认为气泡的膨胀类似于 Griffith 裂提出溴在石墨层间中是以化学键的形式存在，在高温受热使化学键强度溴才会以气泡形式存在。Dowell 等[24]认为插层物受热分解时会扩散到缺陷中，形成可以蒸发的“充气单元”，“充气单元”中的插层物蒸发产生可膨胀石墨晶体结构产生膨胀。而膨胀程度可能取决于加热温度、加热物质的含量等[25,26]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温可膨胀石墨的制备及插层过程特性[J]. 罗立群,刘斌,王召,魏金明,安峰文. 化工进展. 2017(10)
[2]气固颗粒系统模拟的研究进展[J]. 苏军伟,顾兆林. 化学反应工程与工艺. 2016(03)
[3]高倍率膨胀石墨的制备及性能表征[J]. 郝宏艳,张荣荣,杨秀丽,张连起,于阗,陈小迪,范玉峰,刘彦庭. 材料科学与工程学报. 2014(05)
[4]高倍率无硫低温可膨胀石墨的电化学法制备[J]. 刘定福,梁基照,戈明亮. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(10)
[5]对毫米波制导武器的烟幕干扰技术[J]. 闫俊宏,闵江,苏世明. 光电技术应用. 2012(05)
[6]一种高起始膨胀温度及高膨胀性能可膨胀石墨的制备[J]. 庞秀言,支少康,苏亚娟,刘亮,林放. 河北大学学报(自然科学版). 2011(05)
[7]低温易膨胀石墨的制备工艺研究[J]. 郭垒,张大志,徐铭. 非金属矿. 2011(04)
[8]傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ATR-FTIR）的原理与应用进展[J]. 黄红英,尹齐和. 中山大学研究生学刊（自然科学.医学版）. 2011 (01)
[9]低温可膨胀石墨的制备[J]. 吴会兰,张兴华. 非金属矿. 2011(01)
[10]埋管流化床内不同粒径颗粒传热行为的欧拉-拉格朗日模拟研究[J]. 赵永志,江茂强,郑津洋. 高校化学工程学报. 2009(04)
博士论文
[1]用于毫米波无源干扰的石墨层间化合物研究[D]. 周明善.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]活性焦颗粒在移动床的传热性能研究[D]. 丁凯利.华南理工大学 2016
[2]可膨胀石墨膨胀模型及其反应动力学研究[D]. 叶飞.南京理工大学 2015
[3]低温可膨胀石墨的制备研究[D]. 周丹凤.武汉理工大学 2012
[4]用于红外/毫米波干扰材料的可膨胀石墨制备及性能研究[D]. 梁莹娜.南京理工大学 2007
[5]可膨胀石墨瞬时膨化及衰减8毫米波的动态性能研究[D]. 伍士国.南京理工大学 2004
本文编号：3576418
【文章来源】：军事科学院北京市
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一阶可膨胀石墨结构
图 1.2 可膨胀石墨两种阶模型胀机理胀石墨高温下的膨胀机理的理论研究中，最为经典的他们首次提出气泡的膨胀类似于 Griffith 裂缝，认为溴泡的形式存在于石墨晶体中的缺陷中，受到瞬时高温对石墨片层结构产生推力，使得石墨层间的微孔膨胀图 1.3 所示。Koichi 等[23]也认为气泡的膨胀类似于 G石墨层间中是以化学键的形式存在，在高温受热使化气泡形式存在。Dowell 等[24]认为插层物受热分解时会形成可以蒸发的“充气单元”，“充气单元”中的插层物蒸墨晶体结构产生膨胀。而膨胀程度可能取决于加热温量等[25,26]。
图 1.2 可膨胀石墨两种阶模型1.3.1.2 膨胀机理关于可膨胀石墨高温下的膨胀机理的理论研究中，最为经典的是 Marti的假设。他们首次提出气泡的膨胀类似于 Griffith 裂缝，认为溴插层可的溴以气泡的形式存在于石墨晶体中的缺陷中，受到瞬时高温加热时，热膨胀，对石墨片层结构产生推力，使得石墨层间的微孔膨胀，形成多墨[22]，如图 1.3 所示。Koichi 等[23]也认为气泡的膨胀类似于 Griffith 裂提出溴在石墨层间中是以化学键的形式存在，在高温受热使化学键强度溴才会以气泡形式存在。Dowell 等[24]认为插层物受热分解时会扩散到缺陷中，形成可以蒸发的“充气单元”，“充气单元”中的插层物蒸发产生可膨胀石墨晶体结构产生膨胀。而膨胀程度可能取决于加热温度、加热物质的含量等[25,26]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温可膨胀石墨的制备及插层过程特性[J]. 罗立群,刘斌,王召,魏金明,安峰文. 化工进展. 2017(10)
[2]气固颗粒系统模拟的研究进展[J]. 苏军伟,顾兆林. 化学反应工程与工艺. 2016(03)
[3]高倍率膨胀石墨的制备及性能表征[J]. 郝宏艳,张荣荣,杨秀丽,张连起,于阗,陈小迪,范玉峰,刘彦庭. 材料科学与工程学报. 2014(05)
[4]高倍率无硫低温可膨胀石墨的电化学法制备[J]. 刘定福,梁基照,戈明亮. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(10)
[5]对毫米波制导武器的烟幕干扰技术[J]. 闫俊宏,闵江,苏世明. 光电技术应用. 2012(05)
[6]一种高起始膨胀温度及高膨胀性能可膨胀石墨的制备[J]. 庞秀言,支少康,苏亚娟,刘亮,林放. 河北大学学报(自然科学版). 2011(05)
[7]低温易膨胀石墨的制备工艺研究[J]. 郭垒,张大志,徐铭. 非金属矿. 2011(04)
[8]傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ATR-FTIR）的原理与应用进展[J]. 黄红英,尹齐和. 中山大学研究生学刊（自然科学.医学版）. 2011 (01)
[9]低温可膨胀石墨的制备[J]. 吴会兰,张兴华. 非金属矿. 2011(01)
[10]埋管流化床内不同粒径颗粒传热行为的欧拉-拉格朗日模拟研究[J]. 赵永志,江茂强,郑津洋. 高校化学工程学报. 2009(04)
博士论文
[1]用于毫米波无源干扰的石墨层间化合物研究[D]. 周明善.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]活性焦颗粒在移动床的传热性能研究[D]. 丁凯利.华南理工大学 2016
[2]可膨胀石墨膨胀模型及其反应动力学研究[D]. 叶飞.南京理工大学 2015
[3]低温可膨胀石墨的制备研究[D]. 周丹凤.武汉理工大学 2012
[4]用于红外/毫米波干扰材料的可膨胀石墨制备及性能研究[D]. 梁莹娜.南京理工大学 2007
[5]可膨胀石墨瞬时膨化及衰减8毫米波的动态性能研究[D]. 伍士国.南京理工大学 2004
本文编号：3576418
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