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宽板坯连铸结晶器流场的数值模拟

工程科学学报 2016年第S1期38卷 50-55页

作者：姜平国赖朝斌北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000

针对某钢厂150 mm×1503 mm宽板坯连铸结晶器生产中出现的表面波动及卷渣情况,利用FLUENT软件对其进行了三维稳态数学计算.计算以流体表面流速为主要衡量指标,研究了出水口的倾斜角度、倒角形状对该水口作用下结晶器内流场的影响.计算... 详细信息

针对某钢厂150 mm×1503 mm宽板坯连铸结晶器生产中出现的表面波动及卷渣情况,利用FLUENT软件对其进行了三维稳态数学计算.计算以流体表面流速为主要衡量指标,研究了出水口的倾斜角度、倒角形状对该水口作用下结晶器内流场的影响.计算结果表明,原型结晶器浸入式水口作用下,流场内的表面流速大,射流冲击深度小,液面波动大,卷渣严重.改变出水口的倾斜角度,结晶器内表面流速依旧较大,依然有较严重的卷渣现象发生.改用方案3出水口倒角形状改为相切后,表面流速由原型最大的0.6 m/s减小到0.2 m/s,冲击深度增加,流场改善,卷渣问题得到解决.

关键词：结晶器数值模拟水口形状表面流速

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三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究

物理学报 2017年第8期66卷 257-266页

作者：姜平国汪正兵闫永播江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了立方WO_3,WO_3(001)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明立方晶体WO_3理论带隙宽度为0.587 ***_3(001)表面有WO终止(001)表面和O终止(001)表面两种结构,... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了立方WO_3,WO_3(001)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明立方晶体WO_3理论带隙宽度为0.587 ***_3(001)表面有WO终止(001)表面和O终止(001)表面两种结构,表面结构优化后W—O键长和W—O—W键角改变,从而实现表面弛豫;WO终止(001)表面和O终止(001)表面分别呈现n型半导体特征和p型半导体特征.分别计算了H原子吸附在WO终止(001)表面和O终止(001)表面的H—O_(2c)—H,H—O_(2c)…H—O_(2c),H—O_(1c)—H和H—O_(1c)…H—O_(1c)四种吸附构型,其中H—O_(1c)—H吸附构型的吸附能最小,H—O键最短,H失去电子数最多,分别为-3.684 eV,0.0968 nm和0.55e,此吸附构型最稳定.分析其吸附前后的态密度,带隙从吸附前的0.624 eV增加到1.004 eV,价带宽度基本不变.H的1s轨道电子与O的2p,2s轨道电子相互作用,在-8和-20 eV附近各形成了一个较强的孤立电子峰,两个H原子分别与一个O_(1c)原子形成化学键,最终吸附反应生成了一个H_2O分子,同时产生了一个表面氧空位.

关键词：第一性原理三氧化钨氢气吸附能

W_(20)O_(58)(010)表面氢吸附机理的第一性原理研究

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物理学报 2017年第24期66卷 179-189页

作者：姜平国汪正兵闫永播刘文杰江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了W_(20)O_(58)晶胞、W_(20)O_(58)(010)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明:W_(20)O_(58)晶体理论带隙宽度为0.8 eV,为间接带隙,具有金属性.W_(20)O_(58)... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了W_(20)O_(58)晶胞、W_(20)O_(58)(010)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明:W_(20)O_(58)晶体理论带隙宽度为0.8 eV,为间接带隙,具有金属性.W_(20)O_(58)晶体中W—O共振较强,以共价键居多.W_(20)O_(58)(010)表面有WO终止(010)表面和O终止(010)表面,表面结构优化后使得W—O键长和W—O—W键角改变,从而实现表面弛豫.分别计算了H_2分子吸附在WO终止(001)表面和O终止(001)表面的WO-L-O_(1c),WO-V-O_(1c),WO-L-O_(2c),WO-V-O_(2c),O-L-O_(1c)和O-V-O_(1c)六种吸附构型,其中WO-L-O_(1c),WO-V-O_(1c)和WO-L-O_(2c)这三种吸附构型不稳定;而WO-V-O_(2c),O-L-O_(1c)和O-V-O_(1c)这三种吸附构型都很稳定,H_2分子都解离成两个H原子,吸附能均为负值,分别为-1.164,-1.021和-3.11 ***-V-O_(2c)吸附构型的两个H原子分别吸附在O和W原子上;O-L-O_(1c)吸附构型的两个H原子,一个与O原子成键,另一个远离了表面.其中O-V-O_(1c)吸附构型最稳定,两个H原子失去电子,为O原子提供电子.分析其吸附前后的态密度,H的1s轨道电子与O的2p,2s轨道电子相互作用,均形成了一些较强的成键电子峰,两个H原子分别与O_(1c)形成化学键,最终吸附反应生成了一个H_2O分子,同时产生了一个表面氧空位.

关键词：第一性原理计算 W(20)O(58) 氢气吸附能

Ti/TiB_2界面结合强度、稳定性和电子性质的第一性原理

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科学通报 2017年第15期62卷 1655-1661页

作者：熊辉辉姜平国都政陈聪梅江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000 国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 深圳518055

为了研究涂层中Ti/TiB _2界面性质,本文采用第一性原理方法计算了Ti(0001)和TiB _2(0001)的表面能,6种不同Ti(0001)/TiB _2(0001)界面的黏附功和界面能,并且分析了它们的电子密度、差分电荷密度和分波态密度(PDOS).研究结果表明,当TiB _... 详细信息

为了研究涂层中Ti/TiB _2界面性质,本文采用第一性原理方法计算了Ti(0001)和TiB _2(0001)的表面能,6种不同Ti(0001)/TiB _2(0001)界面的黏附功和界面能,并且分析了它们的电子密度、差分电荷密度和分波态密度(PDOS).研究结果表明,当TiB _2(0001)表面的原子层数n≥9时,其表面深处的原子具有体相原子的特征.在6种不同的界面中,B终端的Ti/TiB_2界面稳定性均优于Ti终端的界面,且B终端的孔穴位堆垛界面(BTH)和Ti终端的心位堆垛界面(TTC)分别是两种终端最稳定的界面.此外,BTH界面具有最大的黏附功(7.72 J/m^2),它在整个Ti元素的化学势(-3.2~0 eV)范围内也具有最低的界面能,说明BTH界面具有最好的稳定性和结合强度.电子性质和PDOS的研究结果表明,BTH界面主要由Ti–B共价键和Ti–Ti金属键构成,且Ti–B共价键是主要由界面处的B 2p和Ti3d轨道杂化所形成的.

关键词： Ti/TiB2界面黏附功界面能第一性原理

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钢铁常温磷化工艺研究

腐蚀与防护 2005年第7期26卷 305-306,309页

作者：李立清姜平国江西理工大学材化学院江西赣州341000

研制了一种新型的“四合一”磷化液的配方。通过性能检测,此处理液具有良好的除油、除锈、磷化、钝化综合功能,生成的膜结晶均匀,呈灰色,涂膜附着力强。硫酸铜点滴时间在2min以上,氯化钠浸泡6h以上无锈迹出现。

关键词：常温磷化

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氧化钨氢还原机理研究进展

中国有色金属学报 2022年第2期32卷 520-528页

作者：姜平国肖义钰喻相标李荣斌上海电机学院材料学院材料学院上海201306 江西理工大学材料冶金与化学学部赣州341000

钨金属硬度高,熔点高以及耐磨性优良,抗电子迁移能力强,广泛应用于工业的各个领域。目前工业上制取钨粉的方法普遍为氧化钨氢还原法,该方法清洁简单,但由于影响因素的繁杂和氢分子的难以检测,其还原机理特别是氢还原氧化钨的动力学机理... 详细信息

钨金属硬度高,熔点高以及耐磨性优良,抗电子迁移能力强,广泛应用于工业的各个领域。目前工业上制取钨粉的方法普遍为氧化钨氢还原法,该方法清洁简单,但由于影响因素的繁杂和氢分子的难以检测,其还原机理特别是氢还原氧化钨的动力学机理尚待研究,制取均匀粒度超细钨粉技术参数的确定也有待科研者的努力。本文总结了氧化钨的氢还原现阶段的热力学、动力学机理和适用的动力学模型,并展望了利用计算机模拟技术进一步探究动力学机理和微观机理的方法。

关键词：氧化钨氢还原计算机模拟

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氨基膦酸螯合树脂吸附重稀土的研究

离子交换与吸附 2009年第4期25卷 306-312页

作者：焦芸芬何小林廖春发姜平国江西理工大学材料与化学工程学院福建赣闽稀有金属有限公司

研究了重稀土在氨基膦酸树脂的吸附行为。试验结果表明,氨基膦酸树脂对重稀土的吸附在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液时最佳;298K时静态饱和吸附容量为332mg/g干树脂;用2mol/L盐酸洗脱,洗脱率为91.2%;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附反应... 详细信息

研究了重稀土在氨基膦酸树脂的吸附行为。试验结果表明,氨基膦酸树脂对重稀土的吸附在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液时最佳;298K时静态饱和吸附容量为332mg/g干树脂;用2mol/L盐酸洗脱,洗脱率为91.2%;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附反应中△H=10.76kJ/mol,表观速率常数k298=1.223×10-4s-1,表观活化能Ea=3.2kJ/mol。

关键词：氨基膦酸树脂重稀土吸附

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从赤泥中浸出钛的研究

中国有色冶金 2008年第2期37卷 52-54页

作者：姜平国王鸿振江西理工大学材料与化学工程学院江西赣州341000 中国有色工程设计研究总院北京100038

进行了从氧化铝厂所产赤泥中酸浸回收钛的研究。结果表明,一次盐酸浸出,终点pH值为3时,脱钙率达到80%;二次硫酸浸出时,在硫酸浓度6mol/L、浸出温度80～95℃、浸出时间3h、搅拌速度100r/min的条件下,钛的浸出率在80%以上。

关键词：赤泥酸浸钛回收

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N235-硫酸-助萃体系锑萃取性能研究

中南大学学报（自然科学版） 2014年第7期45卷 2151-2156页

作者：李亮星黄茜琳廖春发童长仁黄金堤姜平国江西理工大学建筑与资源工程系江西南昌330013 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819 江西理工大学冶金与化学工程学院江西赣州341000

为了改进从铜电解液中脱除锑的工艺,通过在硫酸体系料液中加入助萃剂研究N235对锑的萃取性能。考察助萃剂浓度、N235体积分数、相比、水相硫酸浓度、萃取时间及温度对锑萃取率的影响。研究结果表明:助萃剂浓度、N235体积分数和相比是影... 详细信息

为了改进从铜电解液中脱除锑的工艺,通过在硫酸体系料液中加入助萃剂研究N235对锑的萃取性能。考察助萃剂浓度、N235体积分数、相比、水相硫酸浓度、萃取时间及温度对锑萃取率的影响。研究结果表明:助萃剂浓度、N235体积分数和相比是影响锑萃取率的主要因素;在有机相组成为20%N235+10%异辛醇+70%磺化煤油(体积分数)、助萃剂浓度为0.1 mol/L、硫酸浓度为3 mol/L、相比为1:1,震荡时间为5 min时,单次锑萃取率大于60%。

关键词：溶剂萃取助萃剂 N235 锑