膨胀石墨对复合相变材料性能的影响

在硬脂酸中加入膨胀石墨,用熔融共混法制备了硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料,对复合相变材料的微观结构、热性能、稳定性、储放热能力等进行了表征分析,探究了膨胀石墨对硬脂酸结构与性能的影响规律。结果表明:硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料结构上是硬脂酸与膨胀石墨的物理结合,未发生化学反应生成其他物质,保持了两者的优良性能;随着膨胀石墨质量的增加,复合相变材料储放热时间减少,热效率提高,稳定性增强,同时相变温度和相变潜热降低。     

夜间通风量对相变轻质房间室内热环境的影响

运用EnergyPlus软件,对含相变材料层轻质房间的室内热环境进行了模拟,分析了墙体结构、通风量等因素对相变材料轻质墙体的蓄、放热性能和室内热环境的影响。模拟结果表明:相变材料应用于轻质房间,能显著增强围护结构的热惰性,提高室内的热舒适性;同时采取夜间通风技术,可以有效地将白天蓄积的热量散至室外。相变材料布置在围护结构内侧时,室内环境的热舒适性比布置在外侧时更好。从自然通风的角度,相变材料布置于围护结构内侧时,选取换气数2.5次/h作为优化结果;相变材料布置于围护结构外侧时,选取换气数4.0次/h作为优化结果。     

Canadarm2遥控操纵机

加拿大MD机器人公司最近制造了一种用于国际空间站建造的遥控6自由度有效载荷装卸装置,称为Canadarm2。其起重臂是由石墨纤维增强聚醚醚酮(PEEK)夏合材料制成的。后起重臂长约4.8米,直径为33厘米,由16层石墨/PEEK-环氧树脂组成,每层厚0.13毫米。前起重臂长约5.8米、直径为33厘米,由11层石墨-环氧树脂组成。 Canadarm2的结构件、齿轮、轴承和关节是由不锈钢、Inconel718、Ti-6Al—4V钛合金和7075与6061铝合金等材料制成。每     

电磁屏蔽石墨混凝土电导率实验研究

石墨混凝土具有耐酸碱、成本低、性能稳定等优点。针对电导率是材料电磁屏蔽性能的重要影响参数,以获得最佳导电性能为方向设计了石墨混凝土的探索性制备方案,研究了其配合比对混凝土电导率性能的影响,采用四针电极法考察石墨混凝土的导电性能。实验结果表明,石墨混凝土中电导率存在不均匀性,其中粗颗粒石墨混凝土比细颗粒石墨混凝土具有更好的导电性能,其值约0．8 S/cm,表现出较好的性能一致性,为工程应用提供了条件。增加20%导电镍粉,对导电性能有改善,但水灰比较大。掺碳纤维石墨混凝土样品,针对石墨质量分数71%,相对石墨掺入碳纤维2%,电导率值由0．8 S/cm降为0．17 S/cm。其中材料的多孔性是材料导电性降低的主要因素。     

EG/ATH/协效剂/聚氨酯阻燃复合材料的阻燃和力学性能

为了改善聚氨酯(PU)材料的阻燃性能,首先在PU中加入阻燃剂膨胀石墨(EG)、氢氧化铝(ATH)与阻燃协效剂磷酸三乙酯(TEP)、硼酸锌(ZB)和磷酸硼(BP);然后,通过氧指数仪、垂直燃烧测定装置和电子拉力试验机等表征了材料的性能;最后,用体式显微镜、扫描电子显微镜研究了阻燃材料的微观结构和燃烧后的碳层形貌,分析了材料力学性能下降的原因和燃烧机理。结果表明:随着PU中阻燃剂EG、ATH的添加量的增加,PU的阻燃性能逐渐提高,力学性能却逐渐减弱;TEP、ZB、BP对EG/ATH/PU体系的阻燃性能的协效作用明显,其中TEP协效作用最明显;综合考虑力学性能和阻燃性能,EG/ATH/协效剂/PU的最优配方为10gEG/50gATH/5gTEP/100gPU,其氧指数为34.3%,阻燃等级为V-0,拉伸强度为1.95MPa,断裂伸长率为140%。     

硼介质／石墨水泥基材料电磁屏蔽性能实验研究

为增强水泥基材料的电磁屏蔽性能，通过混凝土骨料替换的方法，实验研究了碳化硼、硼砂及石墨组合对复合材料电磁屏蔽效能的影响规律。实验结果表明单纯的碳化硼或碳化硼一硼砂作为水泥基材料骨料时，样品电磁屏蔽性能提升有限，但在添加硼介质时引入适当比例的石墨能有效改善材料的电磁屏蔽性能；另外，硼砂的添加会造成样品明显的缓凝现象，并且会对石墨导电吸波机制产生负面影响。     

含相变材料热结构拓扑优化研究

针对承受热载荷工况的结构,以加强筋作为研究对象,研究了一种通过引入铝基相变材料来延迟结构温升的热控方案,针对相变传热过程非线性强,灵敏度分析困难的问题,基于Kriging代理模型优化算法与设计变量较少的基于材料场级数展开的拓扑描述方法,提出了一种考虑相变传热过程与材料温度效应的以重量为约束,以截面抗弯刚度最大为目标的截面拓扑优化方法。并研究了2种铝基相变材料,得到了在热载荷作用下,使截面抗弯刚度最大的材料分布形式。对优化构型的分析表明,在TA15加强筋截面中加入铝基相变材料可以高效的延长加强筋结构在高温环境中的工作时间。     

以应变能释放率判据为基础的Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹相变增韧计算

以应变能释放率判据为基础 ,采用压力敏感准则和权函数法对相变增韧陶瓷Ⅰ -Ⅱ混合型裂纹的增韧效应进行了理论计算 ,分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式。结果表明 :相变对静止裂纹有负屏蔽效应 ,并随KⅡ/KⅠ 的比值增大而增大 ;对定常扩展裂纹的增韧结果除与材料弹性模量、相变尾区高度和相变体积分数有关外 ,还随KⅡ/KⅠ的比值增大而减小。     

先驱体转化致密SiC纳米复合材料的制备及其热电性能

以聚碳硅烷和锑改性聚硅烷为先驱体,利用先驱体转化SiC材料的富余自由碳高温石墨化的微观结构演变特点,采用热压烧结、先驱体浸渍—裂解法以及退火工艺制备出先驱体转化SiC纳米复合材料。采用SEM、TEM、XRD和Raman等测试手段表征和分析了相组成和微观结构,讨论了样品的热导率、电导率和塞贝克系数等热电参数随温度变化关系。研究表明,所得致密SiC纳米复合材料为n型热电材料。由于纳米石墨的作用,材料热导率抑制在4–8W/(m?K)范围。1600°C退火处理能够降低热导率,同时提高电导率和塞贝克系数绝对值,使先驱体转化法得到的SiC纳米复合材料无量纲热电优值ZT达到0.0028（650°C）,高于其他已报道的致密SiC/C复合材料和纳米复合材料体系。     

液体火箭发动机推力室烧蚀冷却的近似计算及初步的实验研究

一、概述就目前来说,火箭发动机推力室所采用的烧蚀冷却材料,归纳起来有三种类型:<1>表面烧蚀型——本型的典型材料如石墨。这种材料的烧蚀过程发生在材料与燃气的交界上。当材料的壁面温度达到材料的升华温度(如石墨为3600℃)时,材料就开始烧蚀(升华)。燃气与材料的界面随着时间的延长逐渐向材料的内部移动。材料经烧蚀后不遗留任何残留物。因为烧蚀过程始终发生在燃气与材料的界面上,所以称这类材料为     

日研制成新型氮化铝陶瓷

日本电气公司研制成功“新型氮化铝陶瓷”。它与氧化铝陶瓷相比,导热性提高了九倍。导热性越好,散热就越快。用它来作基底,就能在其上配置为数更多的超大规模集成电路和独立的大功率的半导体元件。     

低熔点石蜡微胶囊的中试及热性能

为寻找能适应环境温度的相变材料,选择低熔点石蜡作为芯材,制备微胶囊并进行中试生产。对同一样品进行了26次DSC热循环测试和TGA热失重测试,结果表明：中试产品的相变温度始终保持在25~60℃,相变极值和相变热焓均未发生明显变化,分别为42℃和72 J/g;产品能耐受150℃以内的高温而不分解,且在相变温度范围内基本无失重。证明低熔点石蜡微胶囊能在环境温度内发挥调节作用,同时具备较长的热循环寿命和较好的热稳定性,是一种具备良好应用前景的相变材料。     

复合材料在航空炸弹密封包装箱中的应用

1.概述在航空炸弹(以下简称为炸弹)密封包装箱产品设计中,由于弹体的体积、重量较大,密封性要求高,所以设计难度很大。在设计的过程中,既要考虑包装箱的密封性要求;又要考虑到因弹体和重量较大对其结构密封性的影响;同时,还要考虑到产品仓储、维护操作及运输等方方面面的要求。为此,在炸弹密封包装箱的设计过程中,就是综合了各个方面的因素和要求,而采用玻璃纤维增强复合材料(以下简称为复合材料)。该材料是以玻璃纤维布浸沾酚醛环氧树脂,经过加温固化而成型的一种高分子多相复合工程材料。它具有质量轻、强度高、耐腐蚀、隔热、防潮、防锈…     

瓦纳线与铜石墨材料断裂特性

通过测量材料力学性能和观察断口形貌,讨论铜石墨材料断口形貌中的瓦纳线与材料断裂特性的关系,发现瓦纳线是铜石墨材料韧性断裂的标志;结合材料微观结构特性,分析应力波的传播及其对材料的作用,认为瓦纳线是横波在材料中传播所引起的塑性变形.     

粘结剂复合方式对硼粉热性能的影响研究

为了研究含能粘结剂硝化纤维素与微米硼粉的不同复合方式对硼粉热氧化性能的影响,采用热重分析测试手段分析了不同复合方式(简单机械复合、浇膜复合、团聚造粒改性)对1μm硼粉热性能的影响,建立了3种改性后硼粉的燃烧模型,研究了含能粘结剂硝化纤维素含量对其热氧化性能的影响。结果表明：团聚造粒改性对其氧化性能改善最佳;简单机械复合、浇膜复合和团聚造粒改性分别使硼粉氧化温度提前了0.1、29.4、112.3℃;简单机械复合与团聚造粒改性使硼粉最终氧化率分别提高了3.4%和13.8%,而浇膜复合无较大改善作用;随着硝化纤维素含量的增加,硼粉的氧化性能增强。     

相变温控混凝土相变储热性能试验研究

混凝土中加入相变材料之后对水化反应产生的热量有一定的吸收,从而对混凝土内部温度有一定的控制作用,这将减少混凝土温度裂缝产生的几率.通过筛选带一定结晶水的硬脂酸、月桂酸和正十二醇的3种有机相变材料,模拟实际大体积混凝土工程来研究不同相变材料的掺量、控温效果.运用计算机软件绘制时间一温度曲线,从中搜寻出最佳的相变材料掺量.     

(修，2撤3)关键几何参数对超声速膨胀器流场和性能影响的数值研究

为了揭示关键几何参数对超声速膨胀器流动特性影响的规律,对3种隔板安装角和5种出进口面积比超声速膨胀器设计工况下的流场进行了数值研究。结果表明：随隔板安装角增加,斜激波向出口迁移,斜激波强度略有降低,超声速膨胀器膨胀比减小,效率提高;随出进口面积比增加,流道内高速区显著扩大并逐渐靠近压力面,斜激波增强,出口流动损失增加,超声速膨胀器膨胀比增大,效率降低。为获得综合性能较优超声速膨胀器结构,需在较小出进口面积比和较大隔板安装角之间做折衷选择。     

TiO_2/ACF复合光催化材料的制备及性能

用适宜载体将粉体材料固定是提高光催化材料稳定性的关键。采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为原料,选取活性炭纤维(ACF)为载体,制备了TiO2/ACF复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(DSC-TG)和扫描电子显微镜(SEM)等测试技术对复合光催化材料的结构进行了表征分析。在紫外光照射下,通过对甲醛气体的光催化降解,考察了煅烧温度、煅烧时间、负载次数和负载时间等不同制备条件对复合光催化材料结构和性能的影响,结果表明:当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,负载3次,负载时间为6min制备的TiO2/ACF光催化性能最佳。     

相变材料下滑过程的接触熔化分析

本文对相变材料在斜面下滑过程中的接触熔化进行了分析。通过理论分析,求得料面保持恒温或变温对相变材料加热并使之匀速下滑时,相变材料的熔化速度、时间及固体瞬时高度。所得结果包含了前人的工作。     

燃烧合成原位增韧氧化铝基复合陶瓷的显微结构与力学性能

通过燃烧合成技术制备出了氧化铝棒晶为基的Al2O3/ZrO2复合陶瓷棒材,研究了大体积Al2O3/ZrO2复合陶瓷的显微结构及力学性能.经对其性能测试发现,陶瓷的硬度和断裂韧性最高可达22.1 GPa和9.16 MPa·m0.5;通过对裂纹扩展路径观察,发现材料增韧是通过以氧化铝棒晶桥接与拔出增韧为主并伴有α-Al2O3片晶桥接多重增韧机制予以实现;经实验分析,可进一步认为以增大燃烧放热量来提高实际熔体温度,并在离心力作用下,进行材料高温高压合成,可显著提升材料的强韧性.