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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的渗透性主要取决于金属多孔滤芯TA母固过滤性能研究过程094黄谦摘要：金属多孔材料在化工、环境、医药等领域都得到了广泛的应用，其优势与多功能性的运用受到了广泛的关注。本文首先介绍了金属多孔材料的发展与现状，并对其类型、特点及制备方法进行了简单地介绍，然后详细介绍了金属多孔材料的性能和运用。从过程装备的角度，对一根滤芯做性能进行评价，并根据所得结果，设计工业化过滤流程单元，并为毕业论文制定了进度表。关键词：金属多孔材料，制备方法，性能，应用1研究背景概述金属多孔材料是指一种金属骨架
2、里分布着大量孔洞的新型材料，主要是通过贯通或者封闭的孔洞组成的材料。金属多孔材料是低密度、高强度的特点，此外其渗透性较好、孔径和孔隙可控、形状稳定、耐高温、抗热震、能再生、可加工，是一种特殊性能的功能材料。其运用范围广泛，多用于航空、航天、原子能、石化、冶金、机械、医药、环保等行业中，进行过滤、分离、消音、布气、催化、热交换等工艺。近年来，随着制备方法与加工工艺的提高，大大促进了金属多孔材料的发展。金属多孔材料是20世纪80年代后期国际上迅速发展起来的，是由刚性骨架和内部的孔洞组成，具有优异的物理特性和良好的机械性能的新型工程材料。它具备的优异物理性能，如密度小、刚度大、比表面积大、吸能减振性
3、能好、消音降噪效果好、电磁屏蔽性能高，使其应用领域已扩展到航空、电子、医用材料及生物化学领域等。通孔的金属多孔材料还具有换热散热能力强、渗透性好、热导率高等优点；而闭孔金属多孔材料的物理特性则与通孔的相反1,2。研究内容某石化企业的PTA装置采用Amoco工艺，PTA氧化反应产生的母液直接进行加醋酸形成草酸盐，采用碟片离心机进行分离，残渣废弃。在此分离阶段，如果分离效率低，较多的固体TA料、Co、Mn催化剂视作为PTA废料而处理，增加了装置的PX单耗3。系统在实际运行过程中，由于需要分离的固体颗粒较细，导致分离效率低，溢流颗粒浓度偏高，致使系统不稳定，极易使下料管堵塞和离心机振动等问题。这些问
4、题使得生产的稳定性不高，而且也可能衰减离心机的寿命。因此，有必要进一步研究分离技术，开发高效的TA母固颗粒回收技术，同时研究金属多孔滤芯的过滤性能。2文献综述金属多孔材料的类型及特点相关文献综述4,5多孔材料主要分天然和人工，按其材质可分为金属和非金属。下面就金属多孔材料的类型和特点做简单介绍。粉末烧结型粉末烧结型金属多孔材料是发展较早的一种，它是将一种或多种金属粉末根据相应的比例混合，在压力作用下形成粉末压胚。再将压制而成的压胚放入烧结炉中进行烧结，使压胚进一步结合起来，形成金属多孔材料。除上述方法以外，还有粉末松装烧结法，该方法可以不经过压制，直接将金属粉末装入预制的模具中，再用烧结炉对其
5、进行烧结，获得金属多孔材料。如图1为不同压制压力下烧结坯金相图。纤维烧结法纤维烧结法与粉末烧结法的成形过程类似，不同的是该方法主要用金属纤维替代了金属粉末，再从中选择几何分布较为均匀的金属纤维，使之形成纤维毡，然后将纤维毡放入烧结炉中，在惰性气体的保护下进行烧结，获得金属多孔材料。通过纤维烧结法制成的金属多孔材料的性能优于粉末烧结形成的金属多孔材料，它的孔隙度可以进行最大范围的调整，其孔隙度可以达到90%以上，而且全部为贯通孔，其塑性和冲击韧性较好，容尘量较大，多用于过滤条件要求较高的行业。图1不同压制压力下烧结坯金相图复合型复合型金属多孔材料是金属多孔复合材料，是由不同金属或金属与非金属复合
6、在一起形成的，它的强度高、滤速大，比较容易制成小直径长管元件。通过复合，使金属多孔材料获得不同材料的的各自优点。如用不锈钢纤维毡与丝网复合制作的复网毡，不同材料的复合满足了产品的使用要求。沉积型沉积型金属多孔材料是由原子态金属在有机多孔基体内表面沉积后，出去有机多孔基体并放在烧结炉中烧结而成。沉积型金属多孔材料具有孔隙连通的特点，孔隙率均在80%以上，同时还具有三维网络的结构。这类多孔材料是一种性能优异的新型功能结构材料，在多孔金属领域占据特别重要的地位。它结合了低密度、高孔隙率、高比表面积、高孔隙连通性和均匀性等诸多特点。但这样的特点也导致它在强度方面有一定的欠缺。铸造型铸造型多孔金属材料是
7、由熔融金属或合金冷却凝固后形成的多孔材料，由铸造方式的不同，其孔隙率范围也不同，且范围较广，同时还具备不同形状的孔隙，其典型代表为泡沫铝。其中产品大多为闭孔隙和半通孔的多孔材料，但也可铸成三维连通孔隙的高孔率产品。多孔材料中几个常用物理量多孔材料由于孔隙的出现以及孔隙中流体的存在，使得它拥有其它密实固体材料没有的物理量，如孔隙率、比表面、液相水饱和度、含水率等。孔隙和孔隙率若多孔材料整体的体积为V，固相体积为VS，非固相体积为V，那么，V?Vs?V?孔隙是指多孔材料中非固相所占有的体积V，孔隙率是指孔隙在整个材料中所占有的体积份额，其定义为V?V?孔隙率是表征多孔材料的一个重要特征量。比表面比
8、表面表示多孔材料内孔隙所具有的面积，分为质量比表面和体积比表面。质量比表面定义为Am?A?m其中，m为多孔材料固相骨架的质量，g；A为质量为m的多孔材料内孔隙的总表面积，m2；Am为单位固相骨架质量包含的孔隙面积，m2/g，即1g固相骨架物质包含孔隙总表面积。体积比表面定义为AV?A?V其中，V为多孔材料的体积，m3；A为体积为V的多孔材料内孔隙的总表面积，m2；AV为多孔材料单位体积内包含的孔隙面积，m2/cm3，即1cm3多孔材料包含的孔隙总表面积。液相水饱和度和含水率如果说孔隙率是反应多孔材料中非固相介质所具有的相对体积，那么液相水饱和度与含水率是反应含水多孔材料内水的相对含量。其中，液
9、相水饱和度是相对体积含量，含水率是相对质量含量。若多孔材料孔隙中被多种组分流体所占据，其中某一种流体在孔隙中占有的体积份额被称为该种流体的饱和度。液相水饱和度S1就是液相水在孔隙中的相对体积，可表示为S1?V1V?其中，V和V1分别为孔隙与孔隙中液相水所占体积。液相水饱和度这一概念只适用于非吸湿性多孔材料，对于吸湿性多孔材料用含水率来表示水在材料中的含量更为恰当。含水率又分为绝对含水率W和相对含水率W*，它们的定义分别为W?和m1mdW*?m1md?m1其中，m1和md分别为多孔材料中水质量与绝干固相骨架的质量。金属多孔材料表征及性能相关文献综述金属多孔材料的孔隙度、孔径及渗透性主要取决于原料
10、粉末粒度、丝径或网目的大小，此外还受到工艺的影响。要达到某种应用要求的性能，需进行材料选择和工艺因素的严格控制。多孔材料中大多数都运用到过滤中，常用过滤精度和渗透性来表征其性能。孔隙度在自然状态下材料中的的孔隙体积与材料体积之比，叫材料的孔隙度。它包括材料中所有的孔隙，不管它们是否连通。但在研究油贮的孔隙度时，所测量的孔隙度为连通的孔隙空间与岩石的总体积之比，即有效孔隙度。在一般情况下，有效孔隙度要比总孔隙度少510%。如图2所示，为粉末烧结型多孔材料、金属纤维毡、复合金属丝网材料和泡沫金属材料的孔隙度分布。过滤精度过滤精度简称为过滤度，即以微米级颗粒计数的过滤效率。它其实就是过滤器的滤芯的孔
11、径，包含杂质的溶液通过过滤网时，允许通过的最大颗粒的尺寸。表1为过滤精度换算表。表1过滤精度换算表渗透性6河南XX级工程造价大专3班第二学期建筑材料考试题A卷参考答案一、单项选择题1(a)是评定脆性材料强度的鉴别指标。A.抗压强度B.抗拉强度C.抗弯强度2.建筑石膏在使用时，通常掺入一定量的动物胶，其目的是为了。A.缓凝B.提高强度C.促凝D.提高耐久性3.硅酸盐水泥适用于混凝土工程。A.快硬高强B.大体积C.与海水接触的D.受热的4.施工所需要的混凝土拌和物坍落度的大小主要由来选取。A.水灰比和砂率B.水灰比和捣实方式C.骨料的性质、最大粒径和级配D.构件截面尺寸大小，钢筋疏密，捣实方式。5
12、.砌筑砂浆的强度主要取决于。A.水灰比与水泥标号B.水灰比与水泥用量C.用水量与水泥标号D.水泥用量与水泥标号6.石灰熟化过程中的陈伏是为了。A.利于结晶B.蒸发多余水分C.消除过火石灰的危害D.降低发热量7.硅酸盐水泥石耐热性差，主要是因为水泥石中含有较多的。A.水化铝酸钙B.水化铁酸钙C.氢氧化钙D.水化硅酸钙8.砌筑砂浆的分层度为(B)mm时，该砂浆的保水性和硬化后性能均较好。9.对混凝土早期强度提高作用最大的外加剂为。剂B.硫酸钠D.引气剂10.砂浆的流动性指标为。A.坍落度B.分层度C.沉入度D.维勃稠度11.干燥环境中有抗裂要求的混凝土宜选择的水泥是(B)。A.矿渣水泥B.普通水泥
13、C.粉煤灰水泥D.火山灰水泥12.现场拌制混凝土，发现粘聚性不好时最可行的改善措施为A.适当加大砂率B.加水泥浆(W/C不变)C.加大水泥用量D.加CaSO413.测试混凝土静力受压弹性模量时标准试件的尺寸为。150150mmB4040160mmD150150300mm14.用于吸水基底的砂浆强度,主要决定于。A.石灰膏用量B.水泥用量和水泥强度C.水泥强度和水灰比D.砂的强度15.砂浆保水性的改善可以采用的办法。A.增加水泥用量B.减少单位用水量C.加入生石灰D.加入粉煤灰16.已知混凝土的砂石比为，则砂率为。17.下列水泥中，和易性最好的是。A.硅酸盐水泥B.粉煤灰水泥C.矿渣水泥D.火山
14、灰水泥18.过共析钢在常温下的晶体组织主要为。A.铁素体B.珠光体C.渗碳体D.奥氏体19.检验水泥中f-CaO是否过量常是通过。A.压蒸法B.长期温水中C.沸煮法D.水解法20.工程中适用的木材主要是树木的。A.树根B.树冠C.树干D.树皮21.石油沥青的粘性是以表示的。A.针入度B.延度C.软化点D.溶解度22.加气砼所采用的加气剂多为。A.松香胶泡沫剂B.磨细铝粉C.氯化胺D.动物血加苛性钠23.下列碳素结构钢中含碳量最高的是(D)。24.石膏制品的特性中正确的为。A.耐水性差B.耐火性差C.凝结硬化慢D.强度高25.下列钢材中，塑性及可焊性均最好的为。26.用于炎热地区屋面防水的沥青胶
15、宜采用配制。号石油沥青号石油沥青号石油沥青D.软煤沥青27.低温焊接钢结构宜选用的钢材为。28.材料抗渗性的指标为。A.软化系数B.渗透系数C.抗渗指标D.吸水率29.下列材料中可用于配制耐热混凝土(900)的是。A.矿渣水泥B.硅酸盐水泥C.普通水泥D.高铝水泥30.高铝水泥在20-30时的主要水化产物是。(OH)31.普通混凝土用砂应选择较好。A空隙率小B尽可能粗C越粗越好D在空隙率小的条件下尽可能粗32.混凝土的水灰比值在一定范围内越大，则其强度。A越低B越高C不变D无影响33.建筑石膏在使用时，通常掺入一定量的动物胶，其目的是为了。A.缓凝B.提高强度C.促凝D.提高耐久性34.当材料的含水率增大时,下列指标中变化的是A.吸水率B.表观密度C.软化系数D.密度35.冬季混凝土施工时应优先选择的外加
