带有电磁扰动的Bridgman定向凝固装置设计

应用同步辐射X射线成像技术,实现了电场作用下金属合金凝固过程的枝晶生长行为原位观察.自行设计并制作了一套带有电磁扰动的Bridgman定向凝固装置,该装置包括成像样品、电磁扰动装置、加热炉等,能够实现样品加热、微移、电磁扰动等功能.该装置用于北京和上海同步辐射光源的成像实验中,成功获得系列枝晶生长行为及形貌演变图像,原位观察到不同电压、电流、频率的脉冲电场对枝晶形态的动态影响.     

高温高压起泡剂性能评价装置研制及起泡剂体系筛选评价

起泡剂性能评价及筛选对于泡沫驱替具有非常重要的作用,室内起泡剂性能筛选用的装置主要是采用Waring Blender搅拌器,但是,该泡沫发生装置无法满足高温高压条件下起泡剂的性能筛选及评价,为了研究地层温度和压力条件下起泡剂体系的性能及影响因素,设计出一套起泡剂体系的高温高压实验评价装置,该装置基于长岩心驱替设备的高温高压可视窗和泡沫发生装置进行泡沫高温高压评价及起泡剂性能检测,装置耐温180℃,耐压70 MPa,文中对装置的设计思路和结构细节等进行深入讨论。     

炭化微米木纤维微粒捕集器滤芯炭化过程研究

炭化过程是制备炭化微米木纤维微粒捕集器滤芯工艺中的关键环节,对环境、温度、加热均匀性等方面有严格的要求.通过对微波加热理论的深入研究,将微波技术应用于炭化过程,结合实际工艺需求,设计出小型微波炭化装置用于制备该滤芯.详细介绍了装置中谐振腔的材料与尺寸的选择、核心器件的选用、无氧保护的实现等关键技术问题,并对以针叶松为原料制成的木纤维滤芯进行炭化实验.实验结果表明:该装置可有效提高木纤维滤芯炭化的可靠性,极大提高滤芯制备的效率和质量.     

一种电加热过滤漏斗装置的研制及应用

设计、制作了一种电加热的热过滤漏斗装置,该装置包括加热区、滤液接收区、加热装置、温控装置、电源开关和箱体,无需明火,只需在通电加热的条件下,就可实现易析出物质的分离提纯。该装置在进行固液分离操作时,可使固液混合物的温度保持在一定范围之内,以进行有效的过滤分离,避免溶液中的溶质在温度下降时析出大量晶体而影响分离效果。该装置具有性能稳定、操作简便、温度可控、成本低廉、安全性高等特点,可广泛应用于化学、化工及环境科学专业等实验室。     

瞬态平面热源法测量材料导热系数

为了提高瞬态平面热源法的适用温度,介绍了瞬态平面热源法的测量原理.根据有限元法模拟了无膜平面热源加热过程中试样的温度分布,建立了相应的实验装置,测量了环境温度为27～829℃时材料的导热系数和热扩散率.结果表明在较高温度下该方法测量材料热导率是有效的,可用于实际测量.     

太阳能热水器水位和温度自动控制装置设计

针对恶劣天气下,太阳能热水器水温无法满足用户需要的缺陷,设计了一种太阳能热水器自动控制装置.该装置能够自动监测热水器水箱的水位和水温,实现自动上水和加热功能.实验结果表明,该装置性能可靠,能够在水满后自动停止上水,达到设定温度后自动停止加热.该装置结构简单,功耗低,因而可用于新一代太阳能热水器.     

CRI乙苯脱氢催化剂的应用

CRI公司的Flexicat yellow/blue催化剂是大庆石化苯乙烯装置应用的第四批乙苯脱氢催化剂,在延长期采取了合理提高入口温度、合理匹配稀释蒸汽的用量、加强尾气压缩机的操作等有效的操作方法,使该催化剂从装填到卸载共运行了35个月,共生产苯乙烯210913吨,使用周期增加46%,增加经济效益1.5亿元.该催化剂的运行周期创造了大庆石化苯乙烯装置乙苯脱氢催化剂运行时间最长的纪录.同时该催化剂在运行期间的各项指标都达到历史最好水平.     

石蜡/海绵复合相变材料用于接触式取暖的性能评价

石蜡类复合相变材料在加热保温领域具有广泛的应用。本研究以石蜡为相变材料、片状聚氨酯多孔海绵为载体,采用浸渍法制备石蜡/海绵复合相变材料,将其用耐高温不透水材料包覆封装后用于接触式取暖装置热水袋的传热过程实验,以评价其传热性能。实验结果表明,该复合相变材料形状稳定,用于接触式取暖装置的传热过程,具有显著的温度调控和节能储能效果。     

材料电磁特性测试仪的改进

针对目前薄膜太阳能电池研究领域、材料电磁特性测试仪装置的缺点,文中对实验装置进行了结构改进。改进后的装置能够克服原有装置的不足,增加了实验样品角度的可调性,增大了材料测试仪的使用范围,提高了加热效率,保证了检测所需的温度范围,提高了实验的精确性。另外,该设备结构简单,成本低廉,实用性强。     

高温堆球床等效导热系数测量实验加热系统设计及可行性验证

为保障高温气冷核反应堆全尺寸堆芯球床等效导热系数研究实验装置在全工况温度范围内实验的顺利实施,详细设计了等效导热系数实验装置加热系统的选材、结构、绝缘及引出方式。进行了比例缩小的验证实验,分析讨论了实验体现出的加热器材料、绝缘件碳化及保温层内散热等技术难点问题。加热器由9组管状石墨单体连接而成,形成圆柱形中心加热体,外置厚100mm的石墨均温套筒。验证实验结果表明:测试温度达到1 600℃以上可长时间稳定可靠运行,关键结构和材料达到设计要求,可有效保障导热系数实验的测量需求。     

小型快速响应恒温样品池设计

设计了一种以铝代替水作为热传导介质,采用TEC热电元件,同时集成微型电磁搅拌系统的新型小型化快速响应恒温样品池.用有限元方法对新型样品池的热传导特性进行了模拟分析,结果与实验吻合,且装置可在5~80°C内实现控温精度0.5°C、加热/制冷效率6.7°C/min、占用体积仅0.03 m3.该设计有效提高了样品池温度控制的准确性和升降温速度,且结构简单、使用方便,可作为分光光度计附件,实现对样品溶液温度的精确控制.     

电热法测热功当量实验的改进

现有的电热法热工当量实验仪用电阻丝加热,玻璃温度计测温,人工计时,实验装置简易,实验方法不好,所以导致实验操作困难,测量误差大.本文根据电热法测量热功当量实验原理,对现有电热法测热功当量实验装置和实验方法提出了改进,该实验设计方法科学、正确,实验误差小,可操作性强,经实验验证完全可行,有推广价值.     

双次热冷法用于比热容的高精度测量

提出了一种双次热冷法用于比热容的准确测量.该方法通过对测量系统空载时和放置待测样品时加热和冷却过程中的温度序列进行处理从而计算出比热容,可有效补偿散热因素对测量结果的影响,显著提高测量精度.以小样品水为例进行了比热容测量实验,在正常的散热环境下测量误差小于1%.结果表明:双次热冷法适用于对误差有一定要求的小样品比热容测量,设备简单、操作方便,配合其他测量方法可实现范围更广、精度更高的比热容测量.     

真空高低温测试系统

文章反映真空与低温这两门学科在现代科学技术中的应用和发展,着重介绍真空高低温测量实验系统。为适应新技术条件下对材料、器件测试仪器的要求,研制了该真空高低温实验系统。该系统采用液氮制冷,辐射式加热器加热,结合真空技术,是一套可对大尺寸样品进行高真空(最高真空度4×10-4Pa)和高、低温(-173℃~800℃)测量的实验系统,主要包括高低温真空腔体、真空抽气系统和测试接口,可用于半导体器件、发光材料、光学元件(特别是低温光学)、高温超导材料等的测试。     

大型组培苗生产实验装置的研究

阐述了一大型的组培苗生产实验装置及环境测控系统,该装置能对温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度、空气流速和营养液pH值等环境因子通过一套计算机控制系统进行自动检测及控制或直接进行人工调控.     

基于SEM纳米切削装置的设计与实验

针对目前纳米切削机理研究方法中切削过程无法在线高分辨力观测等瓶颈问题,设计并搭建了一套集成于扫描电子显微镜高真空条件下的纳米切削实验装置,开展了该实验装置的运动精度分析、典型单晶材料纳米切削在线观测等研究.该装置在切削及切深方向均能实现7,μm的位移输出,闭环分辨力为0.6,nm.通过白光干涉仪对纳米切削台阶加工结果的测量,分析装置运动精度,实现了切深分别为59.3,nm、115.1,nm和161.2,nm的台阶结构加工.利用直线刃金刚石刀具对单晶铜和单晶硅材料进行了纳米切削实验,实验结果表明所研制的纳米切削装置能够实现纳米尺度材料去除的在线高分辨力观测.     

激光载荷相变材料热控装置力学性能及升温特性研究

针对登月航天器激光载荷热控要求设计了一种采用十八烷作为相变材料的热控装置,使用ANSYS有限元分析软件对该装置的壳体进行了耐压强度分析,并搭建了实验装置,对该热控装置在振动条件以及真空热条件下的力学特性进行了实验研究.结果表明,在实验范围内,相变材料热控装置的壳体不会发生塑性形变和泄露.同时对其升温特性进行了实验研究,分别探讨了不同加热功率以及重力对相变材料升温特性的影响,实验结果表明,相变材料固液共存阶段比单相阶段的升温速率慢、历时长且吸收的热量多,同时,相变材料在发生相变时引起的自然对流对换热的整体效果影响可以忽略.     

利用螺旋测微器测量金属丝的杨氏模量

在传统的光杠杆法测量金属杨氏模量实验原理的基础上,设计了一套利用螺旋测微器测量钢丝的微小伸长量的实验装置.实验结果表明,该装置不仅操作简单,而且减少了被测量量,一定程度上降低了实验误差.     

随钻地层压力测量模拟试验装置研制

为自主研制随钻地层压力测量工具,研制了一套随钻地层压力模拟试验装置。装置由井眼环境模拟系统、模拟测量短节、操作控制系统和辅助系统四部分组成。该装置能够模拟地层压力环空压力之外,还可以提供高温高压试验环境。该装置可实现地层压力和环空压力0.1~70 MPa可调,控制精度0.1 MPa,环空压力上升梯度约为1.25 MPa/min,地层压力上升梯度约为1.56 MPa/min,温度范围为室温~125℃,温度控制精度1℃,温度上升梯度平均为1.6℃/min。并选用了两种不同渗透率岩心对随钻地层压力测量模拟试验装置进行试验,结果表明模拟装置各模块工作可靠,所测压力曲线能够反映地层压力参数。该装置为检验原理样机性能、揭示改进方向提供了技术支撑。     

大气环境中等离子体表面处理实验装置设计

介绍了自行设计的能在大气环境中进行等离子体表面处理的实验装置,该装置具有结构简单,设备及运行费用低,实验条件严格可控,特别是在大气环境下能够对被处理材料方便地进行操作等特点,尤其适用于薄膜形材料工业化、连续性的等离子体表面处理.对电晕放电的机理也进行了理论上的探讨.