综述

• 大功率高性能钙钛矿型压电陶瓷的研究进展

  郇宇;张晓芳;韩同鑫;

  【目的】讨探新型大功率压电陶瓷的设计和合成理论，以及满足高功率应用要求的新高性能压电材料的组分与工艺设计。【研究现状】综述压电常数、机电耦合系数、介电损耗和机电损耗、居里温度等大功率高性能钙钛矿型压电陶瓷的性能指标和表征方法；国内外钙钛矿型压电陶瓷的研究进展，概括锆钛酸铅（lead zirconate titanate,PZT）基、钪酸铋-钛酸铅（bismuth scandiate-lead titanate,BS-PT）基、铁酸铋-钛酸钡（bismuth ferrite-barium titanate,BF-BT）基压电陶瓷和铌酸钾钠（potassium sodium niobate,KNN）基体系中的研究，总结元素掺杂、组分设计和制备工艺对不同体系压电陶瓷性能的影响规律。【结论与展望】认为随着超声波换能器、压电变压器、陶瓷滤波器以及压电超声马达等大功率器件在军事和高科技等领域的广泛应用，大功率高性能压电陶瓷市场潜力巨大，同时对压电陶瓷的机械品质、损耗、压电性能等也提出更高的要求。提出大功率压电陶瓷将面临机械品质因数与压电系数、机电耦合系数及居里温度之间存在相互制约关系，难以同时提高；通过掺杂调控相结构和采用织构化等制备工艺能提高压电陶瓷综合性能。认为无铅压电陶瓷虽然环境友好，但性能参数与铅基陶瓷的还有一定差距，但在整个压电陶瓷材料及其应用中将占很大份额。

  2025年06期 v.31;No.179 70-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K]
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• 装粉工艺方式的研究进展

  钟文镇;李润梓;吴晓晨;石欣琳;段广彬;

  【目的】为了改善装粉工艺的质量控制，满足粉末冶金、非金属制备及食品医药等领域的高质量粉末制品近净成形的要求，综述主要装粉工艺方式与关键性能的最新研究进展。【研究现状】在工业应用领域，装粉工艺包括直线式、抽吸式、旋转式和强迫喂料式，目前研究集中于根据粉末特性改进结构与优化工艺参数，以有效调控装粉质量；抽吸式装粉利用吸力形成压力梯度，促进粉末流致密化并减小偏析；强迫喂料式装粉优化送料架结构，显著提升粉末流动性，减轻粉末特性对工艺的限制；减小颗粒间及颗粒-壁面摩擦和内聚力可增强粉末流动性，合理选择粒径配比并满足渗透率要求，改善装粉均匀性；装粉致密度与均匀性正相关，通过调控均匀性并合理利用空气、振动、黏结剂及结构参数，可促进致密度的提升。【结论与展望】装粉工艺方式的未来研究方向有：对关键因素进行全面而深入的系统性探究，提升装粉工艺方式的跨领域应用潜力；利用强迫喂料式装粉的优势以增强装粉均匀性；优化抽吸式装粉的吸气机制以提高装粉致密度；基于装粉均匀性与致密度的综合分析，为增材制造铺粉工艺的优化提供科学参考与改进策略。

  2025年06期 v.31;No.179 107-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2076K]
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研究论文

• 棒销式砂磨机的气-液-固三相耦合模型的构建与验证

  刘璨;何江波;朱江林;尹凝霞;刘焕牢;张佳蕲;

  【目的】棒销式砂磨机的工作过程存在复杂的气体、液体和固体的三相耦合现象，为了使仿真工况更接近实际工况，构建气-液-固三相耦合仿真模型，提高棒销式砂磨机仿真设计的准确性。【方法】采用离散单元法（discrete element method, DEM）和计算流体动力学（computational fluid dynamics, CFD）分别研究固体相和流体相，并引入流体体积模型（volume of fluid model, VOF）区分流体相所包含的液体相和气体相，分析固体相运动方程、流体相控制方程，确定气-液界面的识别方法和耦合计算方法，制定仿真流程；通过单球落水仿真、颗粒群落水仿真试验分析CFD-DEM-VOF三相耦合模型仿真计算的精度，并进行准确性验证；在设置仿真参数、进行网格划分及其无关性分析基础上，针对棒销式砂磨机的CFD-DEM-VOF三相耦合模型进行仿真试验；对流体速度、颗粒总能量和颗粒的速度的仿真结果进行分析，并通过实验验证仿真结果。【结果】在单球落水仿真试验中，根据CFD-DEM-VOF三相耦合模型的仿真结果与根据Stokes定律的理论计算结果基本吻合；在颗粒群落水仿真过程中，液面上升高度的仿真值与理论值之间的相对误差为1.37%, VOF模型的体积守恒性较好；棒销四面体网格边长小于2 mm、研磨桶四面体网格边长小于2.5 mm时，满足网格独立性的精度要求，同时计算量也较少；随着棒销转速的增大，流体速度、颗粒总能量、颗粒平均速度也逐渐增大；当棒销转速为1 400～2 000 r/min时，CFD-DEM-VOF三相耦合模型流体速度的仿真与实验结果最为接近；当棒销转速为1 400～2 200r/min时，CFD-DEM-VOF三相耦合模型的颗粒总能量仿真值与实验值的最大相对误差为1%。【结论】与仅仅采用流体相、固体相单相模型或固-液两相模型相比，采用CFD-DEM-VOF三相耦合模型设计棒销式砂磨机的计算精度和准确性较高，仿真性能好。

  2025年06期 v.31;No.179 193-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 2537K]
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• 期刊简介

  <正>《中国粉体技术》是中国科学院中国科学引文数据库(CSCD)收录期刊、科技期刊世界影响力指数报告(WJCI)收录期刊、中国科学技术信息研究所中国科技核心期刊(CSTPCD)、武汉大学中国核心学术期刊(RCCSE)和中国应用型核心期刊(CACJ),以及美国化学文摘(CA)、日本科学技术振兴机构数据库(IST)、欧洲学术出版中心数据库(EuroPub)、波兰哥白尼索引数据库(ICI World of Journals)、乌利希国际期刊数据库(Ulrichsweb)、哥白尼精选期刊数据库(ICI journals Master List)、开放获取期刊数据库(DOAJ)等收录期刊。荣获中国高校优秀科技期刊、山东省高校学报优秀期刊、Caj-CD规范获奖期刊、中国建筑材料联合会建材行业先进媒体、博看出版融合创新奖等荣誉称号。

  2025年06期 v.31;No.179 251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
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