塑性变形条件下的接触热导率测试

利用激光热导仪和自制的夹具,通过测试接触副的总热扩散率和求解一维瞬态热传导方程,得到接触热导率与总热扩散率的函数关系,实现了在塑性变形条件下的接触热导测量。当压力增加到铝试样屈服强度的5.89倍时,硬度较小的铝试件变形率达到50%,接触热导率达到7.2 W/(cm2.K)。实验结果表明,接触热导率与压力之间呈幂指数关系变化,在试件发生屈服变形后,随压力增大,接触热导率的变化趋于平缓。通过对实验数据进行回归分析,得到了在接触副材料发生塑性变形条件下的接触热导率模型。     

原位接枝剑麻纤维增强聚丙烯复合材料研究

用硝酸铈铵作引发剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)原位接枝到剑麻纤维(SF)的表面,考察了引发剂浓度和MMA/SF质量比对接枝率的影响。用注塑成型工艺制备了剑麻纤维/聚丙烯(PP)复合材料及MMA接枝SF/PP复合材料,研究了剑麻长度、含量、接枝率以及不同预处理对复合材料力学性能的影响,对长度10mm的剑麻纤维,其接枝率为31.5%时,5wt%的剑麻掺量下试样的抗拉强度可达31.1MPa,对应断裂伸长率为19.3%.     

双水相纯化湖南黑茶茶多酚工艺优化

选用PEG-(NH4)2SO4双水相体系对湖南黑茶茶多酚进行分离纯化。通过单因素实验考察PEG的平均分子量与质量分数、硫酸铵质量分数、提取液体积、体系pH值和温度等多种因素对茶多酚纯化的分配系数以及萃取率的影响,并选择正交实验对茶多酚纯化工艺条件进行进一步优化。实验表明,双水相纯化湖南黑茶茶多酚的最佳工艺条件为:10.0g双水相体系中,选用平均分子量为600、质量分数为30%的PEG,质量分数为21%的(NH4)2SO4,体系的提取液体积为2.7 mL,pH=5.5,温度为25℃。在此最优工艺条件下,可得双水相纯化湖南黑茶茶多酚的分配系数为34.50,萃取率可达97.57%。     

改性石膏晶须对HDPE复合材料力学性能的影响

将改性磷石膏晶须与高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)进行共混,通过注塑成型技术制备HDPE/磷石膏晶须复合材料,采用傅立叶转换红外光谱(FI-IR)、扫描电镜(SEM)、热分析(DSC)等技术,分析改性磷石膏晶须对HDPE复合材料力学性能的影响。结果表明:改性后HDPE/磷石膏晶须复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别为44.33 k J/m2、25.54 MPa和473.5 MPa,与纯HDPE相比,相应提高了31.5%、6.64%和25.15%;与未改性HDPE/磷石膏晶须复合材料相比,冲击强度提高69.13%,拉伸强度与弯曲强度分别降低1.28%和9.65%。故改性后HDPE/磷石膏晶须的综合性能较好。     

聚合物基导热绝缘复合材料的性能及界面效应

用不同界面处理剂和工艺对导热填料进行处理,并以熔融共混的方法制备乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/填料体系导热绝缘功能封装复合材料.研究了复合材料热导率λ和体积电阻率pv的影响因素、变化规律及其内在原因.不同填充体系热导率和体积电阻率差别较大,变化趋势也各异;碳化硅(SiC)填充的复合材料具有更高的导热性能,ψ(SiC)=0.6时,λ=2.85 W/(m·K);氮化硼(BN)和氧化锌(ZnO)填充体系的绝缘性能更好,pv多为1012Q·m;不同界面处理剂和工艺对复合材料热导率和绝缘电阻的影响明显不同,硬脂酸处理ZnO可使热导率提高12%,效果最好;过量的小分子处理剂相比硅烷偶联剂能更显著地降低复合材料的热导率.研究表明:界面处理对复合材料热导率的提高与否主要取决于是否能够加强与界面的结合,复合材料的传热机制可以用振动传递理论进行合理解释.     

浅谈注塑工艺的影响因素

注塑工艺在现代社会中得到了十分广泛的应用,塑料注塑为各行各业提供了很多的方便.但是注塑工艺涉及到的设备、条件以及原料成分等都是比较复杂的,这也就造成了影响注塑工艺的因素有很多,这些因素对于注塑工艺最后的塑料产品具有很大的影响,为了更好地保证注塑工艺的产品在质量上能够符合要求,必须要对影响注塑工艺的因素进行很好的了解.该文详细介绍了影响注塑工艺的因素,以助力于更好的控制注塑工艺产品的质量.     

基于保护平面热源法的防隔热材料热物性测量

提出了一种可同时测量材料热导率、热扩散率并同步估计接触热阻影响的保护平面热源法.首先,建立了能够评估接触热阻影响的热传导模型;其次,设计并搭建了用于实验验证的热物性测量装置,其中的核心部件测温探头采用了附着于陶瓷基底的刻蚀双螺旋铂金属丝结构,可同时实现加热及测温;最后,利用此装置对2种标准材料在常温及1,200,℃下的热物性进行了测量.测量结果表明,由于该方法能同时考虑接触热阻的影响,热导率及热扩散率的测量误差可分别控制在5%及10%以内.因此,考虑实际存在的接触热阻可以提高热物性测量的准确度;接触热阻会受试样与探头接触紧密程度的影响,并最终对热物性测量准确度造成影响,良性接触是保证热物性高精度测量的关键.     

HDPE/SBS共混体系流变性质的研究

根据实验得到的HDPE,SBS及HDPE/SBS共混体系的流变曲线,讨论了不同共混方式(直接掺和法、母粒稀释法、两阶共混法)对共混体系流变性质的影响和不同SBS含量对共混体系流变性质的影响。此外,还从理论上做了初步解释。     

离子液体体系下的玉米秸秆降解条件

在离子液体体系下,采用HCl作为催化剂对玉米秸秆进行降解.研究了降解条件(催化剂体积分数、反应温度、反应时间)对玉米秸秆降解过程的影响,确定适宜降解条件为催化剂体积分数7.4%,反应温度85℃,反应时间2.5h.在此条件下,得到的玉米秸秆的降解率为65.8%;在工艺参数相同的条件下,离子液体体系下玉米秸秆的降解率比水体系下玉米秸秆的降解率提高了48.7%.利用SEM分析最优降解参数下固体产物的结构特征,结果表明,离子液体体系降解下产物中纤维素的聚合度降低.红外分析结果表明,离子液体体系与水体系下玉米秸秆降解的剩余物结构基本一致.     

中厚、薄板快速电弧焊热循环数学模型

从电弧焊热源(电弧)在中厚、薄板对接焊时以一定速度匀速移动的实际情况出发,建立了比较适用的焊接热影响区的热循环方程,并根据焊接热影响区中某点的t8/5(或t8/3)在焊接条件不变的前提下和该点与热源的距离基本无关这一事实,推导出不含被焊材料的定压比热容、热导率、密度、热扩散率等物理性能以及焊接热输入、焊接速度和板厚等参数,只含有热循环峰值温度Tmax、焊件初始温度T0及t8/5(或t8/3)等参量的热循环数学模型,从而简化了计算,方便了应用.     

静电植绒法制备石墨微鳞片高导热界面材料

为了制备高导热、低热阻的大面积导热界面材料,使用静电植绒法在高电压静电场下垂直取向石墨微鳞片,取向后的石墨微鳞片阵列在平面方向上呈现无规且紧凑的结构。通过微粉灌注法向石墨微鳞片中填充高密度聚乙烯（HDPE）或聚氨酯微粉,或者通过液态刮涂法填充低黏度硅橡胶前驱体,加热固化后,形成大面积高导热界面材料。导热性能测试结果表明：石墨微鳞片阵列（粒径1 000 μm）与柔性聚氨酯微粉复合形成的导热膜在68.95 kPa和689.5 kPa的压力下测得的垂直方向导热率分别为4.3 W/（m·K）和8.7 W/（m·K）;与柔性硅橡胶复合形成的导热膜在68.95 kPa和344.75 kPa的压力下测得的垂直方向导热率分别为2.0 W/（m·K）和4.1 W/（m·K）;与硬质HDPE微粉复合形成的导热膜由于表面过于粗糙和坚硬,无法测得可靠的导热率。实际散热效果显示,柔性硅橡胶导热膜与石墨纸贴合的散热结构能够将热聚集点的热量快速传递到石墨纸表面,并通过石墨纸层均匀散开。     

Thermal property of biological tissues characterized by piezoelectric photoacoustic technique

A photoacoustic piezoelectric method based on a simplified thermoelastic theory is employed to determine thermal diffusivities of biological tissues. The thermal diffusivities of porcine tissues with different preparation conditions, including fresh, dry and specially prepared conditions, are characterized. Comparing the experimental evaluated diffusivities of the tissues in three conditions with each other, it can be seen that the diffusivities of the fresh tissues are the biggest and the diffusivities of the specially prepared tissues are bigger than that of the dry ones generally. The results show that the piezoelectric photoacoustic method is especially effective for determining macro-effective (average)thermal diffusivities of biological materials with micro-inhomogeneity and easy to be performed, which can provide useful information for researching thermal characters of biological tissues.     

母料中弹性体含量对HDPE/E-TMB共混物力学性能及熔体流动速率的影响

用自制增韧母料(E-TMB)与高密度聚乙烯(HDPE)热机械共混制得增韧HDPE(2200J HDPE/E1-TMB和5000S HDPE/E2-TMB)共混物,研究了E-TMB中弹性体质量分数(E)对增韧HDPE力学性能及熔体流动速率(MFR)的影响.结果表明,两系列共混物熔体的MFR随母料中E的增加大体呈增大的趋势;当E为44%时,2200JHDPE/E1-TMB共混物的综合力学性能最好;当E为36%时,5000S HDPE/E2-TMB共混物的力学性能最好.     

木粉、废旧橡胶和高密度聚乙烯复合材料的 热解动力学特性

将木粉、高密度聚乙烯(HDPE)与不同含量的废旧橡胶粉复合制备木橡塑复合材料,采用热重分析法(TGA)研究各组分材料及复合材料的热解动力学特性,并引入Flynn-Wall-Ozawa模型量化了组分及复合材料的表观活化能。结果表明:木粉、HDPE、废旧橡胶粉复合材料(WRPC)的热解出现两个显著的失重区(230～380 ℃和430～580 ℃),分别对应木粉/废旧橡胶和HDPE的热降解。木粉、废旧橡胶和HDPE热解过程平均活化能值分别为179.2、243.8和246.8 kJ/mol,WPC(木粉、HDPE复合材料)平均活化能为239.3 kJ/mol,WRPC活化能值较WPC低(200.3～208.4 kJ/mol)。活化能的变化表明木、橡、塑3种原料在复合材料的热解过程中具有协同效应,而废旧橡胶的掺入对复合材料的热降解特性发挥了显著的调控作用。     

碱性钙基膨润土协同卤锑阻燃HDPE的研究

【目的】解决卤锑阻燃高密度聚乙烯(HDPE)复合材料燃烧时发烟量大、熔融滴落严重等问题。【方法】采用自制的碱性钙基膨润土(Ca-MMT)与卤锑阻燃剂复配阻燃HDPE,通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧等级、力学性能和热稳定性等测试,研究Ca-MMT和卤锑阻燃剂对HDPE的协同阻燃效应。【结果】HDPE/DBDPE/Sb2O3/Ca-MMT复合材料的LOI由纯HDPE的19.60%提高至32.77%,水平燃烧等级由HB75级提高至HB级,且燃烧时不产生熔滴,具有良好的成炭效应;拉伸强度由13.35MPa提高至23.33MPa,力学性能良好;失重率由纯HDPE的96.17%降至86.50%,热稳定性明显提高。碱性钙基膨润土的最佳添加量为4%。【结论】自制的Ca-MMT与卤锑阻燃剂有较好的协同阻燃作用。     

增容剂CPE—g—AS对HDPE／AS共混本系性能的影响

研究了氯化聚乙烯与苯乙烯、丙烯腈的接枝共聚物（ＣＰＥ－ｇ－ＡＳ）对高密度聚乙烯／苯乙稀－丙烯腈聚物（ＨＤＰＥ／ＡＳ）共混体系热性能、力学性能及形态的影响,差示扫描热量法（ＤＳＣ）测度表明采用ＣＰＥ－ｇ－ＡＳ作为ＨＤＰＥ／ＡＳ共混体系的增容剂增加了两相间的相互作用力,扫描电镜ＳＥＭ照片显示分散相的粒子尺寸明显减少,ＣＰＥ－ｇ－ＡＳ有效的提高了共混体系的力学性能。     

超薄氩膜热传导的分子动力学模拟

采用基于经典理论的平衡态分子动力学(EMD))方法，在无量子化修正的条件下，计算了固态氩(Ar)在低于其Debye温度(92K)下的导热系数．温度在20K以上时，模拟结果和实验值吻合较好，说明固态Ar的量子化效应对其热传导性能影响不大，温度低于20K时，由于模拟区域对长波声子的裁剪作用使得模拟结果比实验值低．在此基础上，使用经典分子动力学基于三向、两向周期性边界条件的各向异性非平衡态薄膜模型，模拟了超薄Ar膜在40K的导热系数，2种模型给出了具有相同变化趋势的薄膜热传导特性曲线，即：随着膜厚的增加，导热系数增大，且模拟结果同模拟区域横截面大小无关．在相同条件下，2种模型得到的氩膜导热系数相差10％左右．     

Investigation of the thermal conductivities across metal-insulator transition in polycrystalline VO2

Previous reports about the thermal conductivities of VO2 showed various temperature dependences across metal-insulator transition (MIT) temperature. In this work, polycrystalline VO2 samples were fabricated by spark plasma sintering of VO2 powder. Temperature dependences of their thermal conductivities were investigated using laser flash technique, and the thermal conductivity showed a significant decrease trend from metal-phase to insulator phase. Electrical transport properties were investigated to confirm both carrier and lattice contribution to the thermal conductivity. It is found that the lattice thermal conductivity decreased significantly across MIT point, which may be caused by soft phonon mode in metal phase of VO2 .     

几种生物质材料的保温节能性能分析

本文实测了锯末、谷糠、花生壳等几种农林加工"废弃物"以及保温砂浆颗粒的导热系数,比较了几种生物质材料、复合保温材料与石化保温材料的导热系数等热工特性,讨论了生物质材料用于中国农村建筑保温隔热的方法及节能减排潜力.中国是个农业大国,在农村建筑保温节能中因地制宜使用生物质材料,效益显著,潜力巨大.     

不同结构单壁碳纳米管热传导的分子动力学模拟

采用基于线性响应理论的平衡态分子动力学方法,计算了扶手椅型和锯齿型单壁碳纳米管(SWNTs)的导热系数,并给出其随管长、直径和温度的变化.在此基础上,对2种结构SWNTs的热传导性能进行了比较.模拟结果表明:SWNTs的导热系数在管长较短时随着管长的增加有所浮动但并不收敛,随温度的升高,导热系数将降低;2种结构SWNTs的导热系数均随着直径的减小而升高,且在相同直径时,不同结构碳纳米管的导热系数相差不大,这与输运方程进行理论求解的结果较为一致.