河南省建筑保温与结构一体化技术研究与集成应用

近年来,随着建筑保温节能技术不断发展,新型的墙体保温节能材料层出不穷,建筑保温与结构一体化技术也应运而生,成了建筑保温与结构一体化体系的发展方向。本文系统阐述在河南省市场上的建筑保温与结构一体化技术的集成研究,从墙体保温与结构一体化技术的技术理论、应用现状、保温性能、防火性能、质量安全性能等特点阐述在河南地区建筑保温与结构一体化技术的现状,以往对推动该技术的发展能起到一定的指导作用。     

新戊二醇/蒙脱土复合贮能材料的制备及性能研究

研究了新戊二醇/蒙脱土复合贮能材料的制备方法及其相变动力学.用XRD、IR、DSC等方法对其结构进行了表征,对其贮能性能及相变速率进行了测定.结果表明:该贮能材料具有较快的相变速率、较弱的塑晶失重现象、较高的相转变焓,是一种集新戊二醇潜热贮能性能、蒙脱土显热贮能性能和填料功能于一体的新型的有机/无机纳米复合贮能材料.     

炉渣玻化微珠混凝土试验研究及应用

对掺入适量玻化微珠炉渣混凝土进行了抗压强度、冻融试验、导热系数及干容重测定,分析了导热系数及抗压强度的影响因素及炉渣玻化微珠混凝土砌块性能的比较优势.得出了炉渣玻化微珠混凝土砌块性能具有轻质高强、保温性能好、原材料来源广泛、施工方便,造价低等优点,是理想的墙体材料.同时将该砌块应用于实际工程,经分析满足节能要求.     

钢结构住宅的研究现状与发展前景

钢结构住宅是以工厂化生产的H型钢梁、钢柱为承重骨架,同时配以新型轻质的保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构,并与功能配套的水、暖、电、卫设备和部品,优化集成的节能环保型住宅。与传统的砖混和混凝土结构住宅相比,钢结构住宅是一种更符合“绿色生态建筑”特征的结构形式,它具有自重轻、地基费用省、占用面积小、工业化程度高、外形美观、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等优势,具有较好的综合经济效益和发展前景。     

无黏结剂NiO/MnO2电极的制备及电化学性能测试

【目的】电极材料是整个电容器的核心,制备高性能电容材料具有重要的实际意义。【方法】通过水热原位生长法及程序升温煅烧法制备NiO/MnO₂复合电极,并探究程序升温速率对电化学性能的影响。【结果】NiO/MnO₂复合电极相对于单一电极具有较好的电化学性能,其中120℃水热原位生长8 h、程序升温速率为2℃/min所获得的NiO/MnO₂电极的电化学性能较好,在电流密度为1 mA/cm²的条件下,面积比电容达到1 313 mF/cm²。【结论】该方法温和、简单,原位生长的方式能够提高活性物质的机械附着性和利用率,复合材料的活性物质间表现出较好的协同效应,可以有效提高材料的电化学性能。     

聚一氯对二甲基苯膜的热稳定性与介电特性

以一氯对二甲基苯二聚体为原料,通过真空化学气相沉积法制备聚一氯对二甲基苯(Parylene C)膜,对该高分子薄膜材料的热稳定性和介电性能进行研究.通过DSC测得Parylene C膜的玻璃化转变温度为85℃,熔点为300℃,且Parylene C膜在不同的升温速率都表现出很好的热稳定性.测定膜厚为0.05 mm的介电常数为2.35,通过对绝缘性能的分析,以膜厚0.05 mm为测试基准.当蒸发温度在75~115℃,裂解温度在675~680℃时,介电强度达到5 500 V/mm,证明在合适的工艺条件下,Parylene C膜有很好的绝缘性.     

不同结构类型现浇空心板力学性能分析

现浇空心板结构是一种新型的水平承重结构体系,该结构受力合理、抗震性能好、经济效益明显,在工业与民用建筑中得到了广泛应用.现浇空心板常见的有圆形孔洞、矩形空洞和双向肋板等类型.本文,笔者依据板式楼盖设计的受力岛理论,采用STRAT软件对上述3种不同类型的现浇空心板结构进行建模计算分析,为该结构体系的设计与施工提供参考. 一、模型建立 分别建立圆形孔洞、矩形孔洞和双向肋板3种现浇空心板的结构分析模型,单跨简支,柱网尺寸8 000 mm×8 000 mm,楼盖厚300 mm,模壳自重0.6 kN/m2,混凝土强度等级C30,混凝土容重取25 kN/m3,弹性模量取3×104 N/mm2,纵筋采用HRB400钢筋,箍筋采用HPB300钢筋,恒载取1.5 kN/m2,活载取2 kN/m2,通过超元布置现浇空心板,网格剖分长度为0.5 m.为便于对比分析,在上述建模计算参数一致的情况下,圆形孔洞和矩形孔洞采取相同空心率,矩形孔洞与双向肋板采用同一肋宽.     

中温相变储能材料研究

本研究以油酸和二乙醇胺为原料,在磷酸做催化剂、氮气做保护气、常压的条件下合成了中温相变储能材料。通过正交试验设计优化试验方案,然后采用控制单一变量的方法确定的最优工艺条件为n(二乙醇胺)∶n(油酸)=0.5∶1,磷酸用量为油酸质量的1%,反应温度为170℃,反应时间为5 h。经过DSC差式扫描量热仪表征,中温相变材料焓变量大于180 J/g,熔点为86～88℃,其焓变量和熔点高于目前国内同类产品。利用自主研发设计的自动循环装置对制备的相变材料进行多次的熔化-凝固循环试验,相变材料始终未出现相分离和过冷现象,焓变量也未发生衰减,性能非常稳定。     

热喷涂3D打印制备孤立纳米YSZ厚热障 涂层的内应力演化特性的模拟计算研究

孤立厚涂层通常被用来测试涂层的热物理性能,如热膨胀系数、热扩散系数、比热容等.不同形状的孤立厚陶瓷涂层通常通过在不同形状的石墨模具上采用等离子体喷涂增材制造的方法制备.采用有限元“生死单元”模拟技术对3D打印增材制造过程中的纳米结构YSZ热障涂层的残余应力进行了有限元模拟.考虑了方形、圆柱形、六棱柱及星柱形四种结构的石墨模具,系统计算并比较了四种石墨模具制备的厚涂层的应力分布特征.研究结果表明：在厚涂层的侧面存在较大的压应力集中,最大压应力往往分布在柱的边角或边缘处.对于热喷涂3D打印圆柱状厚涂层,压应力连续分布在厚涂层侧面的环形面上.对于四种类型的厚涂层,热喷涂3D打印圆柱状厚涂层在x,y,z三个方向上最大压应力值最小,分别为-19.574 MPa,-19.565 MPa和 -56.569 MPa.且x,y,z三个方向上应力梯度变化最小（分别为0.169 MPa/mm,0.173 MPa/mm,0.0218×10-3 MPa/mm）,而星柱型厚涂层x,y,z三个方向上应力变化梯度最大（分别为2.344 MPa/mm,14.092 MPa/mm,2.171 MPa/mm）.涂层的应力随着涂层厚度的增大而增大,且纳米结构涂层的应力低于传统结构涂层的应力.通过应力状态及应力大小的调控,将会促进YSZ涂层的铁弹性相变,进一步提高涂层的断裂韧性,从而有望进一步提高涂层的抗热震性能.     

SBI单体燃烧试验简介及影响因素

随着国家综合实力的不断增强,人民的安全意识也越来越强,社会各界对消防工程和火灾科学领域的研究不断深入和发展,整个研究工作也从最初单纯研究火灾蔓延和传播,扩展至对燃烧热释放量、热释放速率、燃烧产物毒性和燃烧烟密度的研究。为了适应这一发展变化,我国已于2007年3月1日正式实施GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》,该标准重新评定和分级建筑材料燃烧性能的等级,同时考虑上述特性参数,包括实际火灾场景、材料的最终用途等。本文通过研究相同厚度的建筑外墙外保温材料中广泛使用的板式保温材料,即对膨胀聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板、酚醛板和石墨聚苯板进行单体燃烧试验分析,探索其防火安全性能及影响单体燃烧试验的因素。     

PS/PnBA/SS三元互穿聚合物网络复合乳胶涂料的研究

用种子乳液聚合法合成了聚苯乙烯～丙烯酸/聚丙烯酸正丁酯～丙烯酸/硅溶胶三元互穿聚合物网络复合乳胶,简称PS/PnBA/SS LIPN.探讨了聚合物共混物的相容性、不同加料顺序、不同组合比、不同颜料体积浓度对涂膜性能的影响,找到了合成三元LIPN的最佳工艺条件,在相同的颜料体积浓度下,将三元LIPN复合乳胶涂料与同组成的PS—nBA一硅溶胶共混型乳胶涂料进行了性能对比,研究结果表明,三元LIPN复合乳胶涂料的性能比共混型乳胶涂料要好得多,是一种新型的建筑外墙装饰材料。     

配网用高导全铝导线与传统导线的比较研究

本文阐述了高导全铝导线比重轻、电阻小、强度高、无涡流损耗、安装方便等特点。对比了普通钢芯铝绞线(JL/G1A-630/45)和高导全铝导线(GQLHA4-675)在材料性能、高温弧垂特性、载流量和电阻损耗方面的特性。结果表明,高导全铝导线高温弧垂特性、载流量和电阻损耗均要优于钢芯铝绞线,能够有效地增加线路的送电能力,达到增容节能的功效。     

WO_3/TiO_2光催化剂的制备及降解低浓度苯酚废水的研究

以P25(锐钛矿/金红石质量比为4∶1)为母体,钨酸铵为钨源,采用浸渍、研磨、煅烧等步骤制备出复合型WO3/TiO2光催化剂粉体,并采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),紫外可见漫反射(DRS)等手段对光催化剂进行表征.以500 W氙灯为光源,低浓度苯酚溶液为目标降解物,复合型WO3/TiO2粉体为光催化剂,通过光降解反应,研究了三氧化钨复合浓度、光催化剂浓度、反应体系的温度等因素对光降解性能的影响.结果表明:WO3的复合能使光催化剂粉体团聚现象加重;WO3高度分散于材料中;2%WO3的复合明显扩展了光催化剂光响应范围;苯酚初始浓度为55 mg/L时,光催化剂降解苯酚实验的最佳反应温度为50℃,最佳光催化剂浓度为1.6 g/L,最佳复合摩尔浓度为2%,且其光催化性能优于P25,在60 min内苯酚降解率达到75%.     

水热法制备菱面体BiFeO3/CdS复合材料及其可见光性能

通过两步水热法成功制备了不同摩尔比例的新型异质结复合催化剂BiFeO3/CdS利用XRD、SEM和UV vis等手段对复合材料的物相、形貌和光学性能进行了表征;并通过降解罗丹明B(RhB)对其光催化活性进行评价.结果表明,与单独半导体材料相比,复合催化剂在可见光下光催化降解效率更高,稳定性能更加优异.此外,本文还探讨了光催化降解机理     

聚噻吩/硒化镉共敏化电极的电沉积与光伏性能

采用循环伏安法和线性伏安法研究了噻吩和硒化镉在ITO/TiO2电极上的电化学沉积与光电性能,对聚合物薄膜进行了红外、紫外、XRD等结构表征.复合膜用电子扫描显微镜(SEM)观测其形貌特征,发现呈现球状颗粒结构.以聚噻吩/硒化镉/TiO2复合膜为工作电极,铂电极为对电极,制成太阳能电池模型,测试了器件的光伏性能,讨论了在偏压下的电子传输机理.结果显示复合电极有明显的光伏特性,表明聚噻吩/硒化镉是一种具有很好光敏性能的太阳能电极材料.     

钛合金表面阻燃隔热复合功能涂层力学性能研究

该文采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备了具有阻燃特性的TiZrNiCuBe非晶结构改性层和具有隔热特性的YSZ隔热一体化复合功能涂层.研究了该复合功能涂层的阻燃特性、隔热能力、结合强度等关键性能,重点研究了该复合功能涂层对钛合金基体的室温和高温拉伸性能、高温拉伸持久性能、高温拉伸蠕变性能及高周疲劳性能等力学性能的影响.结果表明：采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的TiZrNiCuBe阻燃和YSZ隔热复合功能涂层,与钛合金基体的结合强度较高,达到37.6 MPa;在750 ℃仍然具有显著的阻燃效果,而未涂敷阻燃隔热复合功能涂层的钛合金在350 ℃就发生“钛火”燃烧现象;600 ℃时的隔热温度达到70 ℃,能满足无人机尾喷管使用要求.TA32钛合金沉积阻燃改性层后,与TA32钛合金相比,室温抗拉强度下降2.7%,550 ℃高温抗拉强度提高0.9%,550 ℃/350 MPa高温拉伸持久寿命下降8.5%,550 ℃/300 MPa高温拉伸蠕变伸长量提高2.5%,高周疲劳寿命下降25%;TA32钛合金沉积阻燃改性层再喷涂隔热涂层制备的阻燃隔热复合功能涂层后,与TA32钛合金相比,室温抗拉强度下降12.9%,550 ℃高温抗拉强度下降12.7%,550 ℃/350 MPa高温拉伸持久寿命下降39.7%,550 ℃/300 MPa高温拉伸蠕变伸长量提高32%,高周疲劳寿命下降24%.因此,采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的TiZrNiCuB阻燃和YSZ隔热复合功能涂层,对于TA32钛合金基体的室温和550 ℃的抗拉强度影响不大,但对高温拉伸持久、高温拉伸蠕变和高周疲劳性有较大的不利影响,特别是降低了钛合金基体的疲劳性能.     

EBPSK调制波的正交性及功率谱分析

波形正交性与功率分布特性直接关系到信号的解调与带宽。通过导出EBPSK调制相关解析式和功率谱表达式,并进行计算机仿真,给出EBPSK正交解与功率谱分布,得到占空比为1,相移π/2的正交功率谱最优解,指导EBPSK波形参数选择。符号相关性大,功率分布集中,但解调性能差;符号相关性小,解调性能好,但功率分布扩散。最优正交EBPSK波形的功率谱,减少了线谱分量,功率分布集中,频谱得到压缩,带宽效率得到改善;同时,符号正交,解调相对容易,符号的正交性和带宽的高效率得到较好的折衷。     

Fe_2O_3/MWCNTs复合材料的制备及其NO_x气敏性能

采用沉淀法制备了Fe2O3/MWCNTs复合材料。通过X-射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对所合成材料进行了表征。结果表明,合成的Fe2O3/MWCNTs复合材料均由碳纳米管与氧化铁颗粒组成,Fe2O3粒子尺寸较均匀,其颗粒大小约为5 nm。在室温条件下,Fe2O3/MWCNTs复合材料对NOx具有较好的气敏性能,当NOx浓度为9.7×10-7时,复合材料对NOx的灵敏度为6.13%,响应时间为38 s。分析其原因主要是合成材料中Fe2O3的主要相态是呈p型半导体特性的γ-Fe2O3,与吸附空气中氧气呈现出p型半导体特性的MWCNTs复合时产生倍增效应的结果。     

诱导轮叶片数对超高速泵性能影响的研究

针对航空航天领域的一台超高速泵(38 500r/min),基于SIMPLEC算法,采用雷诺时均Navier-Stokes方程和RNGk-ε湍流模型,对带诱导轮和不带诱导轮两种结构下的流动进行三维湍流数值模拟,分析其在各工况下的内、外特性,就诱导轮叶片数对超高速泵性能的影响进行探讨。结果表明,添加诱导轮可以改善泵的性能及流动状态;Z3时,增加叶片数可改善诱导轮内的流动状态,提升诱导轮的水力性能,提高叶轮的汽蚀能力,使泵的整体性能逐渐上升;而当叶片数继续增加,泵的扬程虽然继续上升,但功率增大,效率下降,叶轮的汽蚀性能逐渐下降。诱导轮叶片数为3枚时,诱导轮内流动情况最优。Z=2时泵的整体性能最好。