細(xì)顆粒聲場流態(tài)化特性研究.pdf

1、氮化硅是一種具備優(yōu)異性能的陶瓷材料，其粉體的制備工藝有多種，其中，流化床中直接燃燒化合制取氮化硅粉技術(shù)比較容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和大型化。由于硅粉原料的粒徑較小，流化中易產(chǎn)生活塞流，溝流、團(tuán)聚等現(xiàn)象，使得流化質(zhì)量惡化。為改善流化狀況，提出了外加聲場強(qiáng)化流化的方法。 本文通過冷態(tài)實(shí)驗(yàn)和理論模型推導(dǎo)相結(jié)合的方式，研究硅粉在聲場流化床中的流化特性。論文工作主要包括三部分： (1)綜述了國內(nèi)外改善細(xì)顆粒流化質(zhì)量方法的研究現(xiàn)狀，分析各種方

2、法的特點(diǎn)。聲場流態(tài)化以其不受物料限制、結(jié)構(gòu)簡單、效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，最適用于氮化硅粉制備工藝。通過研究聲場流態(tài)化領(lǐng)域取得的進(jìn)展，了解不同聲場因素的作用規(guī)律。 (2)設(shè)計(jì)和搭建了聲強(qiáng)化流化床冷態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置，包括流化床本體、聲發(fā)生和聲測試系統(tǒng)、壓力測試系統(tǒng)。在該聲強(qiáng)化流化試驗(yàn)臺上進(jìn)行了流化特性實(shí)驗(yàn)，研究聲壓級、聲頻率、聲波形等聲場參數(shù)和床高、粒徑等物性參數(shù)對細(xì)顆粒流化質(zhì)量的影響。得到如下結(jié)論：床高對臨界流化速度幾乎沒有影響;聲壓級升高，臨

3、界流化速度下降;聲頻率存在一個界限，高于該界限時，對臨界流化速度影響甚微，低于該界限時，臨界流化速度陡降;相比三角波和方波，正弦波具有更好的作用效果;外加聲場可以使難流化的C類顆粒流化，使易于流化的A類顆粒臨界流化速度顯著降低。綜合比較得出實(shí)驗(yàn)條件下的最佳聲參數(shù)為140dB、100Hz的正弦波。 (3)根據(jù)能量平衡模型，推導(dǎo)出細(xì)顆粒臨界流化速度的計(jì)算公式，對A類顆粒在較寬的頻率范圍內(nèi)適用。并可用來預(yù)測不同溫度下的臨界流化速度。