[发明专利]一种利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的方法

说明书

本发明公开了一种利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的方法，包括如下步骤：S1.将利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的多组实验数据用于训练PSO优化的BP神经网络，所述实验数据包括制备参数和实验结果，实验数据的组数大于等于100组；S2.在S1.中训练后的所述PSO优化的BP神经网络能够随着盐湖苦卤的理化性质变化而给出优化制备参数、预测晶须比率；采用所述优化制备参数，制备得到碱式硫酸镁晶须。应用PSO优化BP神经网络将实验数据实现数字智能化，可随时为苦卤生产晶须提供最优的实验方案及准确预测实验结果，大大减少了因摸索性试验而带来大量的人力、物力与资源浪费。

技术领域

本发明涉及无机材料制备技术领域，更具体地，涉及一种利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的方法。

背景技术

碱式硫酸镁晶须是一种新型无机阻燃、增强纤维材料，呈单晶结构。与复合塑料相比，具有明显的增强、增刚、阻燃作用。可使制件具有高变形温度，制件表面光洁美观，降低制件的比重，并且无毒环保。微小特殊的单晶纤维结构，特别适合于超薄制件和微小制件的补强、增刚。

制备碱式硫酸镁晶须的方法常见的有水热法，该方法应用于盐湖苦卤时，需要复杂的除杂步骤。《无机盐工业》第47卷12期53-55页公开了一种盐湖苦卤直接通过NaOH/Na₂SO₄混合溶液制备碱式硫酸镁晶须的方法。

然而，在实际应用中，从盐湖苦卤中制备碱式硫酸镁晶须，每当苦卤的物理化学性质改变一次，都要做大量繁杂的摸索性实验以适应新的条件，耗费了大量的人力、物力。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的方法，包括如下步骤：

S1.将利用盐湖苦卤制备碱式硫酸镁晶须的多组实验数据用于训练PSO优化的BP神经网络，所述实验数据包括制备参数和实验结果，实验数据的组数大于等于100组；

所述PSO的数学模型是：

v_ij(t+1)＝v_ij(t)+c₁r_1j(t)[p_ij(t)-x_ij(t)]+c₂r_2j(t)[g_j(t)-x_ij(t)] (1)

x_ij(t+1)＝x_ij(t)+v_ij(t+1) (2)

式(1)和式(2)中，j为粒子的第j维，i为第i个粒子；t：表示当前进化代数；v_ij(t)隐含层第i个节点到第j个节点之间的权值；p_ij(t)粒子i所经过j的位置；g_ij(t)粒子群i所经过j的位置；x_ij(t)当前粒子i在j的位置；c₁和c₂都是位移变化的限定因子，为预设值；r为随机函数；

PSO优化BP神经网络是使(3)式J值最小，J为均方差指标；

式(3)中，N是训练样本总数，是第i个样本的第j个神经节点的目标输出值，y_j,i是第i个样本的第j个神经节点的实际输出值，M是神经元的个数；

S2.在S1.中训练后的所述PSO优化的BP神经网络能够随着盐湖苦卤的理化性质变化而给出优化制备参数、预测实验结果；采用所述优化制备参数，制备得到碱式硫酸镁晶须。