轻质硅酸钙板

上海市建筑科学研究所最近试制成功轻质硅酸钙板材。它是用硅质材料、石灰、石棉、水及少量助剂等,按一定比例,经混和、搅拌、挤压成型、高温水热合成、烘干、加工整修而成的一种以托贝莫来石型水化硅酸钙为主要组成的新型无机板材。硅酸钙板具有轻质、高强、保温、耐热、不燃等优良性能。制品干容重为600公斤/米~3左右,抗折强度为70公斤/厘米~2以上,导热系数低于0.1千卡/米·时·度,使用温度最高可达650℃,可加工性好(可锯、可刨、可钻、可拧螺丝)。它适于作工业窑炉、设备、精密仪表等的保温构造材料,高层建筑中的耐火复盖材料,以及船舶中的防火隔堵材料。现已由上海县莘庄石棉厂进行生     

氧化铝基耐火材料的高温耐磨性

采用新研制的高温耐磨性实验装置,测定了五种氧化铝基耐火制品的高温耐磨性能. 结果表明:当材料处于弹性变形阶段时,随温度的升高,磨损体积变化不明显;当温度继续升高,材料达到塑性变形阶段时,磨损体积大幅度减小. 以高硬度矿物相为主晶相的耐火制品更耐磨,但材料的烧结程度对耐磨性的影响更显著,对于具有同样主矿物相的材料,烧结程度越好,耐磨性也越好. 高温下材料中产生低熔点液相时,缓冲了磨损,其作用超过矿物相硬度对耐磨性的影响. 材料的磨损体积与其高温抗折强度紧密相关,在脆性变形阶段,高温抗折强度越高,磨损体积越小;在塑性变形阶段,材料的磨损体积和高温抗折强度均显著降低.     

高比表面积含钐氧化锆粉末的制备

用高温老法制备了钐氧化锆粉体,探讨了胶凝剂、老化条件及化学组成粉对体表面特性的影响。实验结果显示,高温老化法制备的含钐氧化锆粉体具有较高的比表面积和优良的热稳定性,添加钐能提高凝胶的老化速度,从而可在较短的时间内形成高比表面积的氧化锆粉体。     

全漂珠轻质高强隔热耐火材料的研究

从燃煤火力发电厂粉煤灰中提取出来的空心微珠(包括漂珠及微珠),是一种具有多种功能特性,应用范围较广的新型无机材料。本文具体分析了容重<0.4克/厘米~3漂珠的化学、物理及高温特性,论述了用于生产隔热耐火材料的可行性及所取得的显著节能效果。本文并从固体材料热传导机理角度进行初步分析论证漂珠制品具有低导热率及在高温下导热率随温度升高的递增率低,从而获得显著节能效果的理论依据。     

大功率电热罩式炉全纤维炉衬应用研究

自从世界能源危机以来,节能型炉衬—耐火纤维(及其制品)便开始在各种工业窑炉上得到应用。耐火纤维是一种容重小、导热系数小、使用温度高的节能材料。国内七十年代开始陆续研制和使用,可大量节约电耗,并大幅度降低外罩重量。根据资料,用耐火纤维改造炉衬可节约燃料或电耗10～40％。 罩式炉是钢材热处理炉的典型,它工作时要耗费大量的热能用于炉衬的升温和保     

大温差测试条件下热防护材料高温导热系数试验方法

热防护材料高温导热系数是进行高超声速飞行器设计不可或缺的参数。通过热防护材料导热系数理论分析以及传统稳态法试验原理数学推导,说明了热防护材料导热系数物理本质。探讨了试验温差对热防护材料导热系数测试的重要性和传统稳态法在测试热防护材料高温导热系数时的技术局限性。基于热防护材料内部温度分层特征以及导热系数-温度非线性关系函数形式直接假设,提出并分析证明了两种适用于大温差测试条件的热防护材料高温导热系数试验方法。对热防护材料高温导热系数获取有重要的参考价值。     

氮化铝薄膜对金属膜电阻器性能的影响

本文采用射频反应溅射法在电阻瓷体表面和微晶玻璃片上淀积一层具有择优取向的A1N薄膜,然后再在其上淀积金属电阻膜(80％Ni,20％Cr)或Fe-Al-Si-Cr合金粉。对电阻器进行了功率老化、高温存贮、热冲击、短时过载等可靠性试验,测量了其TCR和表面温升。由于A1N材料的优良导热和钝化特性,使具有A1N薄膜的电阻器性能得到很大提高。文中还讨论了A1N材料改善电阻器特性的微观机理。     

LDPE/石墨复合材料的制备和性能

选用电导率、导热系数高的石墨(普通鳞片石墨FG、可膨胀石墨KP35、膨胀石墨EG35)对低密度聚乙烯(LDPE)进行填充改性,采用钛酸酯偶联剂NDZ101对石墨进行表面处理,提高石墨与聚合物基体的界面相互作用,制备出力学性能、导电、导热等综合性能优良的LDPE/石墨复合材料。结果表明:石墨的填充大大改善了聚乙烯的导电、导热和耐热性能,当石墨含量达20%时(文中的各种元素含量均指质量分数),LDPE/KP35的电导率达到1.91×10-7S/m,拉伸强度较LDPE有小幅提高,可作为导热抗静电材料推广应用。     

新型耐火可塑料

北京钢铁学院矿业研究所与水电部电力建设研究所合作,共同研制了适于火电厂管道锅炉用耐火可塑料。与传统的耐火砖和耐火混凝土相比,耐火可塑料具有以下特点:1.体积密度小,为中性可塑耐火材料;2.常温下柔软可塑,极宜于在电厂锅炉设备形状复杂的管道不同部位使用;3.高温下微膨胀,有利于改善炉墙整体密封性,减少热能损耗;4.抗热震性好,抗     

具有氧化锆包覆方镁石微结构的镁锆砖的抗折和抗热震性

在正交试验确定的工艺参数条件下,改进工艺制备出具有氧化锆包覆方镁石显微结构的镁锆砖.在此微观结构中,方镁石和氧化锆直接结合,两相邻方镁石晶粒被氧化锆间隔,方镁石晶粒被氧化锆包裹,方镁石晶内存在封闭小气孔和氧化锆晶粒.由于方镁石被氧化锆包裹中存在氧化锆相变,相变微裂纹吸收断裂能起增韧的作用;同时,方镁石晶粒内的微气孔能缓解热应力,使镁锆材料的抗热震性能和高温强度均得以改善.方镁石晶粒内的细小氧化锆晶粒具有钉扎效应,能减少和阻止镁锆砖的高温蠕变滑移,提高了材料的高温抗折性能.     

丝网回热器中换热性能的优化

建立了低温制冷机回热器的非各向同性多孔介质模型,基于可用比热容、轴向导热率、回热效率和综合性能参数等性能指标,以不同目数及丝径、不同物性材料的金属丝网回热器为对象,对回热器的换热性能进行了数值优化研究.结果表明:回热器填料的比热容和密度越大,可用比热容越大,则制冷量越大;可用比热容相同时,热渗透深度大的制冷量反而小;可用比热容随着径向导热率的增加而增大,但制冷量却随之减小;轴径向导热比取0.1时,制冷机的制冷量比回热器按各向同性处理时要高0.5～2.0 W,可见通常模型中不考虑非各向同性因素计算获得的制冷量会偏低;选择导热率相对低的填充材料或通过改变丝网填充方式来降低回热器轴径向导热比,可减小轴向漏热量;通过控制不同目数丝网的填充比例(体积分数),如热端75 0目和冷端25%0目,且冷端采用导热率较低的不锈钢丝网的多段式回热器,可提高回热效率和综合性能参数,从而获得更佳的换热效果.     

有机硅胶粘剂在耐火云母带中的应用

以三甲氯硅烷、正硅酸乙酯、八甲基环四氧烷（Ｄ４）为原料，合成了一种（甲基型）有机硅胶粘剂，具有强度好、耐热等级高、高温下电气性能优越等特点。用庐交粘剂制得的耐火云线带完全满足ＧＢ１２６６６．６－９０Ｂ或ＩＥＣ３３１的标准要求下，可应用于各种耐火电线电缆。同时介绍了耐火云母带的结构、材料及应用性能。     

火灾下碳纤维布加固钢筋混凝土梁非线性分析

在合理选取混凝土、钢筋及碳纤维布力学性能参数的基础上,建立了带防火保护的碳纤维布加固混凝土梁高温下数值计算模型,应用ANSYS软件编制了碳纤维布加固钢筋混凝土梁火灾下非线性有限元分析程序NFACCB,实现了加固梁火灾下的热力学耦合分析.分析结果表明:采用合理的防火保护,加固梁可以获得较好的耐火性能;防火材料厚度a和火灾载荷比k对加固梁耐火性能有显著影响;纵筋配筋率n、碳纤维布加固量m、防火材料导热系数以及截面尺寸也对火灾下的加固梁挠度产生影响;而加固梁挠度随防火材料的比热和容重的变化不明显.     

耗散极值原理的电热模拟实验研究

建立了具有32×16节点电阻的电热模拟装置.每个节点的4个电阻可以通过并联低阻值电阻模拟在基材中填充高导热材料.实验表明,使导热性能最优的高导热材料分布与数值模拟结果相一致,从而进一步验证了导热优化的(火积)耗散极值(最小热阻)原理.实验还证明在一般情况下导热过程的优化不宜采用最小熵产原理,因为后者属于热力学优化原理,适用于热功转换过程的优化.     

“T”形钢管混凝土芯柱耐火极限数值分析

为研究等肢"T"形钢管混凝土芯柱的耐火极限及其影响因素,采用有限元分析软件ABAQUS建立等肢"T"形钢管混凝土芯柱高温反应分析模型,在验证模型可靠性基础上,分析了载荷比、截东边长、长细比、载荷偏心率、含钢率等主要因素对"T"形钢管混凝土芯柱耐火极限的影响.研究结果表明:在一定参数范围内,载荷比和截面边长是构件耐火极限的主要影响参数,载荷比越小,截面边长越大,构件的耐火极限越高;长细比和载荷偏心率对其影响较大,长细比和载荷偏心率越小,构件的耐火极限越高;含钢率对其影响不显著.     

无卤低烟阻燃电缆生产工艺研究

为优化无卤低烟阻燃耐火电缆的制备工艺,研究了绕包、圆整、挤出等工艺条件.考察了绕包率、挤出温度对该电缆的性能影响.研究显示,绕包率高于30%时可满足耐火特性阻燃性能要求,挤出温度应在120~160℃时,可满足成型塑化要求;所研制的电缆阻燃性能达A类标准,烟浓度透光率达85%,材料烟气毒性为二级.通过工艺优化,获得了无卤、低烟型阻燃电缆.     

钢结构建筑防火保护探讨

钢结构材料以其优良的力学性能广泛用于大跨度和高层建筑中,但钢结构存在耐火能力差的弱点,发生火灾时极易发生倒塌,威胁着人们的生命和财产的安全,因此采用合理的防火保护措施,提高它的耐火极限,就显得格外的重要。     

DG—1型高温导热系数测定仪的研制

DG-1 型高温导热系数测定仪是根据傅立叶单向度平壁导热原理研制成的。该仪器主要由供电系统、单方向加热炉和蒸汽量热装置三部分组成。量热装置的底盘放置隔热环,底盘的上表面设有汽泡发生膜,可以保证通过试材中心测试段的热流能单向而迅速地以汽泡形式传给取热桶。该仪器适于测定耐火、绝热与保温材料的高温导热系数、散热强度和热阻,高温面温度可达 1400°C,测定一种试材的λ值只需1.5～3小时,累计误差小于6.5％。性能稳定,操作方便,便于制造。     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡（Paraffin, PA）-膨胀石墨（Expanded Graphite, EG）复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力。使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能。实验结果表明,发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果。在EG含量为5%时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6%,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7%。当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5%。     

高导热储热材料对高功率密度永磁电机温升的影响

如何降低电机温升是电机设计中一个至关重要的问题.将绝缘漆与高导热材料、储热材料、固化材料通过一定工艺制备成高导热储热材料,填充在样机绕组端部与外壳的间隙处,并对其进行了温度场分析与温升实验.结果表明：利用储热材料吸收热量的特性与高导热材料的高导热率可有效降低电机温升10.2℃,电机功率提高了9.8%,高导热储热材料能有效提高电机的性能.