[發(fā)明專利]流體力學可視化測量的多孔材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811458890.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111256944B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 葉茂;馬麗坤;丁亞;徐庶亮;劉中民
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京元周律知識產(chǎn)權代理有限公司 11540
• 代理人: 周游

1.一種用于流體力學中宏觀可視化測量的多孔材料的制備方法，其特征在于，將粒徑選自0.1mm~6mm的多個次級顆粒粘結成粒徑范圍10mm~100mm的多孔材料；

包括下列步驟：

（a）在次級顆粒表面包覆碳化層；

（b）在步驟（a）中得到的包覆碳化層的次級顆粒表面涂敷粘結劑，在模具中加熱固化得到所述多孔材料；

所述步驟（a）中在次級顆粒表面包覆碳化層，包括步驟：

（a1）在次級顆粒表面涂覆有機物；

（a2）將步驟（a1）中得到的表面涂覆有機物的次級顆粒在無氧環(huán)境下高溫碳化，得到包覆碳化層的次級顆粒；

步驟（a1）中所述次級顆粒選自玻璃球、金屬球或復合氧化物球；

步驟（a2）中所述高溫碳化溫度為450℃~650℃，高溫碳化時間為10min~80min；

步驟（a2）所述得到包覆碳化層的次級顆粒中，所述碳化層的質(zhì)量不超過所述次級顆粒質(zhì)量的0.8%；

步驟（b）中所述粘結劑為不飽和聚酯樹脂；

步驟（b）中所述粘結劑的添加質(zhì)量不超過所述多孔材料總質(zhì)量的1.9%；

步驟（b）中所述模具為球形模具；

步驟（b）中所述加熱固化溫度為50℃~180℃，加熱固化時間為7h~100h。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳化層的質(zhì)量占所述次級顆粒質(zhì)量的0.1~0.7%。

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（b）中所述粘結劑的質(zhì)量占所述多孔材料總質(zhì)量的0.1~1.8%。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，每個所述多孔材料，包括10~10000個次級顆粒；

每個所述多孔材料中的次級顆粒的粒徑尺寸公差不超過±0.1mm，或者每個所述多孔材料中包括多種不同尺寸混合的次級顆粒；

所述多孔材料的孔隙率為35%至60%；

所述多孔材料的無量綱直徑β為15至350。

5.一種流體力學中宏觀可視化測量方法，其特征在于，采用權利要求1至4任一項所述制備方法得到的所述多孔材料中的至少一種；

將所述多孔材料置于流體中，在所述流體相對所述多孔材料流動的情況下對體系進行測量。

6.根據(jù)權利要求5所述的流體力學中宏觀可視化測量方法，其特征在于，將所述多孔材料置于流體中自由沉降，采用宏觀型粒子圖像測速儀和/或宏觀高速相機進行測量。