云计算驱动的陶瓷膜孔结构输运性能模拟与实验对比

云计算-多孔陶瓷膜孔隙结构输运性能的计算模拟与实验研究主要聚焦于多孔陶瓷膜这一高性能材料在实际工业应用中的重要性。多孔陶瓷膜以其耐高温、抗化学腐蚀、高强度和环境友好的特性，在化工、能源、冶金和环保等领域展现出显著优势。为了优化其设计和提升其性能，研究人员需要对膜的孔隙结构进行深入理解和定量评估。 论文首先回顾了多孔陶瓷膜的当前研究进展，包括其分类、成型工艺（如相转化流延法）、表征参数如孔隙率和连通性，以及三维微结构的扫描成像技术。这些基础介绍为后续的计算模拟奠定了基础。 接着，作者详细阐述了一种基于扩散数值模拟的方法，该方法通过模拟物质在孔隙内的扩散行为，分析孔隙的连通性和曲折因子。这种方法可以区分不同类型的孔隙，如贯通孔、半开孔和封闭孔，同时能够识别无效孔对传输的影响。通过模拟的扩散通量和孔隙率，可以计算出总孔隙率、贯通孔孔隙率和运输有效孔隙率修正后的曲折因子，这有助于理解孔结构对传输效率的关键影响。 在实验部分，作者利用相转化流延法制备了非对称氧化铝多孔陶瓷膜，并通过SRCT技术获取其三维孔结构数据。对比分析发现，尽管两种样本的总孔隙率相同，但通过相转化流延法得到的陶瓷膜具有更高的运输有效孔隙率和更小的曲折因子，表明其孔隙结构对物质输运更为有利。此外，作者还计算了几何曲折因子，进一步量化了孔道弯曲的程度，结果显示相转化样品的孔道弯曲度明显小于孔隙随机分布的虚拟样品。 最后，论文探讨了采用相转化流延法和添加石墨造孔剂制备的多孔陶瓷膜的新方法，这可能拓宽了多孔陶瓷膜的设计可能性，并为进一步优化其孔隙结构和提升输运性能提供了新的途径。 这篇论文通过理论计算模拟和实验研究，深入探究了云计算背景下多孔陶瓷膜的孔隙结构对其输运性能的影响，为提高多孔陶瓷膜的实用性能提供了关键的数据支持和技术指导。