超细石英粉体制备及工艺参数优化

摘要

超细石英粉是一种优质的中性无机填料，广泛应用于塑料、橡胶、树脂、涂料、电子及高科技产品等行业，其中高科技行业对超细石英粉的纯度和粒度组成都有相当严格的要求。本文结合黑龙江省科技厅的攻关项目，建立球磨法制备超细石英粉体的工艺参数模型并进行优化。
　　首先，本文结合石英材料的基本物性，以格里菲斯强度理论和行星式球磨机的粉碎原理为基础，研究了球磨法制备超细石英粉体的机理，同时对粉石英制备过程中的团聚问题及其控制作了细致的研究，提出粉磨过程中增加分散剂和分散介质来抑制团聚，粉磨后采用超声法进行分散，并确定了最佳分散剂、分散介质的用量和最佳超声分散时间。
　　其次，本文以试验数据为基础，基于BP神经网络建立了球磨法制备超细石英粉体的关键工艺参数（转速，时间，装样率，料球比）与粉体的关键评价指标（中值粒径，粗端粒径，均匀性系数）之间多目标多变量的BP网络工艺参数模型，该模型的建立实现了粉石英制备的关键指标预测。
　　再次，本文以粉石英制备的BP网络模型为基础，利用遗传算法(GA)较强的宏观搜索能力和良好的全局优化性能，对BP网络模型的权值和阈值进行优化，极大地提高了BP网络模型的泛化性能和参数预测精度，将经过GA优化后的BP网络模型简称为GA-BP网络模型。经过理论检验和试验验证，证明了该模型的正确性，并应用GA-BP网络模型，对球磨过程的工艺规律进行了研究。
　　最后，本文以遗传算法为理论基础，结合GA-BP工艺参数模型对粉石英制备的关键评价指标进行了优化，找到了较佳的球磨关键工艺参数，同时研究了给定关键评价指标，确定球磨工艺参数的方法。该模型对今后的试验工作及实际生产具有重要的指导意义。

目录

超细石英粉体制备及工艺参数优化

PREPARATION TECHNOLOGY AND OPTIMIZATION OF PROCESS PARAMETERS OF SUPERFINE QUARTZ POWDER

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 本课题研究的背景及意义

1.2 国内外文献综述

1.3 本课题的来源和主要研究内容

第2章 球磨法制备超细石英粉机理研究

2.1 粉石英球磨法制备机理

2.2 粉体团聚现象及控制

2.3 超声分散方法研究

2.4 本章小结

第3章 基于BP神经网络的工艺参数模型

3.1 BP网络结构的设计

3.2 BP网络的训练

3.3 本章小结

第4章 基于GA-BP的工艺参数模型

4.1 工艺参数模型存在问题及改进

4.2 GA-BP网络的优化方案

4.3 粉石英制备工艺参数模型验证

4.4 GA-BP仿真结果及规律分析

4.5 本章小结

第5章 制备粉石英的工艺参数优化

5.1 基于GA的工艺参数优化原理

5.2 GA优化的实施方案

5.3 工艺参数优化结果及试验验证

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢