三聚氰胺改性酚醛基多孔碳材料的制备及其二氧化碳吸附性能

采用浓乳液模板法制备三聚氰胺-间苯二酚-甲醛多孔树脂,将其热解后得到了可用于二氧化碳吸附的氮掺杂多孔碳材料。研究了浓乳液模板的分散相体积分数和三聚氰胺含量对多孔碳材料微观形貌的影响,结果表明,在浓乳液模板分散相体积分数为90%的条件下制备的多孔聚合物具有丰富的通孔结构。经过热解后,得到了兼具无机碳骨架和有机氮活性位点的氮掺杂多孔碳材料。进一步研究了不同热解温度和三聚氰胺含量对多孔碳材料二氧化碳吸附性能的影响,二氧化碳的吸附容量最高可达到3.32 mmol/g,同时表现出良好的选择吸附性和再生性。     

层裂试验的数值模拟

近年来,层裂试验被用于测量脆性材料的动态拉伸强度,学者们提出通过初始层裂位置以及自由表面速度来计算层裂强度的方法,这两种方法的计算精度需要进一步研究.本文通过有限元模拟研究了层裂试验,结果表明,采用层裂位置来计算层裂强度的方法可以获得较高的精度,但是对波形有一定的要求.不应该采用半正弦波,而应该采用上升沿和下降沿部队称的波形.采用自由表面速度来计算层裂强度的方法应该采用上升沿时长小于下降沿的波形,但是无论采用什么样的波形,此方法基于简单波理论,带来不可忽略的误差,还需要进一步的改进和研究.     

多孔材料的特性分析

本文综述了多孔材料的特点、类型,分析了多孔材料的各种特性并讨论了多孔材料发展和应用的制约因素,进一步讨论了多孔材料研究的发展方向。     

多孔材料中冲击波衰减特性的实验研究

通过脉冲网络法对不同初始孔隙度折多孔铁中冲击波速度的测量，结合多孔材料完全压实区冲击Ｈｕｇｏｎｉｏｔ方程，就初始孔隙度对冲击波在多孔铁中衰减特性的影响进行了研究。     

基于金刚石结构碳的多孔材料设计及储氢性能研究

基于金刚石结构的碳设计了多孔材料,利用GCMC方法对其在温度为298 K,压强为0~100 bar的条件下的储氢量、氢分子分布和等量吸附热进行了讨论.考虑孔内壁以化学吸附的氢在内,PCM-2和PCM-3两种多孔材料的重量储氢量达到了相关机构规定的实际储氢应用的最低标准.氢分子密度分布图表明氢分子在孔道中的分布距离孔道边缘有一定的距离,此距离是因氢分子具有一定的动力学直径所致.等量吸附热表明多孔材料对氢分子的吸附属于物理吸附.     

多孔碳材料的合成及其在锂离子电池中循环性能的研究

基于多孔有机聚合物及其衍生碳材料在锂离子电池负极材料领域的发展和研究现状,探究了一种孔径可控的多孔碳纳米球的合成方法 .首先,设计合成了6,13-双（双4-溴苯基亚甲基）并五苯化合物,并以此为单元制备了一系列具有规则形貌的新型多孔有机聚合物.通过将不同孔径尺寸的聚合物在不同温度下进行碳化,以此探究碳化温度对材料电化学性能的影响.根据得到的数据可知,多孔碳材料THF-800具有最好的循环稳定性和优异的倍率性能,由此证明THF-800在锂离子电池负极材料领域具有潜在应用价值.此外,对锂离子电池负极材料孔径尺寸进行了调控,可以促进有机材料在锂离子电池中的应用,最终拓展了多孔有机聚合物衍生碳材料在锂离子电池负极材料中的应用范围.     

用于墙体表面的多孔调湿材料实验研究

从节能角度出发，提出一种应用于建筑墙体表面的被动蒸发冷却方式，即将多孔调湿材料贴附于墙体外表面，这种材料兼具自动吸放湿性能和蒸发冷却性能．在分析这种新型建筑材料——多孔调湿材料的理论分析基础上，搭建了测试风道并进行了实验研究，得出了调湿材料的自动吸放湿能力及蒸发冷却性能曲线，证明多孔调湿材料对于建筑节能设计的有效性．     

多孔材料热风干燥过程中收缩特性研究

为了更好的研究多孔材料热风干燥过程中内部干燥特性,将干燥过程中整体体积、尺寸收缩比与平均干基含水率的函数关系运用到内部各单元层。以胡萝卜颗粒为例,建立了干燥中物料内部各单元层收缩模型。运用MATLAB编程的方法对胡萝卜颗粒内部各单元层体积和尺寸变化及分布规律进行数值模拟计算。模拟结果表明:片状胡萝卜颗粒在热风干燥过程中随着水分不断对外扩散迁移、干基含水率降低的过程中,表单元层由于水分首先扩散蒸发到热空气中而首先收缩,内部单元层水分滞后扩散蒸发而滞后收缩;外部单元层水分扩散速率大于内部单元层,边界收缩位移量最大。通过实验对模拟结果进行验证,验证结果表明此模型可以用来表述干燥过程中多孔材料内部收缩特性变化规律。     

高速对称加载下改性酚醛碳纤维材料的物理特性

利用一级轻气炮加载技术,对改性酚醛碳纤维材料进行了对称式抗冲击实验研究.探讨了改性酚醛碳纤维材料在对称高速撞击下的物理状态特性,构建了材料在高速冲击下的Hugoniot曲线和Griineisen状态方程,并计算了相应的Griineisen系数.实验结果表明,Griineisen系数与后自由面粒子速度呈负敏感效应的关系.     

冲击波作用下多孔材料内的温度斑图动力学

强冲击作用过程中多孔材料内物理特征量(温度、密度、粒子速度、各种应力等)的分布极其复杂. 使用颗粒接触物质点方法对这类过程进行模拟, 对材料内复杂的温度场进行形态学分析, 引入“结构相似”和“过程相似”的概念, 对不同温度阈值条件下的特征结构极其演化过程进行比较研究. 发现: 在同一材料中, 如果冲击强度和温度阈值选取合适, 那么高温区域及其演化过程会表现出极其相似的特征. 当孔隙度较高时, 过程相似要求的温度阈值和冲击速度成二次抛物线关系; 随着孔隙度降低, 温度阈值随冲击速度升高的速率有所加快. 在不同材料中, 在冲击强度一定的情况下, 过程相似要求的温度阈值和孔隙度在一定范围内表现出幂律行为. 其他类型的特征结构可以按同样方式进行研究分析.     

固化淤泥的干燥收缩试验

对不同初始含水率和水泥添加量的淤泥进行固化处理,结合土水特征曲线和收缩曲线探讨固化淤泥在干燥过程中基质吸力与孔隙比之间的关系。试验结果表明:原泥与低水泥添加量的固化淤泥随着基质吸力的增加会出现干缩现象,且固化淤泥的收缩小于原泥,高水泥添加量的固化淤泥不发生收缩;当基质吸力增至某一值ψS后,基质吸力增大不会引起试样的进一步收缩,固化淤泥ψS的大小与淤泥的初始含水率、水泥添加量有关。     

多孔铁中冲击波压力特性的研究

研究孔隙度和粒度参数对爆炸载荷作用下多孔铁中冲击波压力特性的影响。方法 采用锰铜压阻实验对多孔铁冲击液压力进行测量。结果 契机珠爆炸载荷作用下,多孔铁中初始冲击波压力随孔隙度增大而下降,当孔隙增大到０．３５后,冲击波传播衰减效应随孔度增大而减弱;当粒度大于２５０目时,初始冲击波压力随粒度减小而显下降,当粒度小于２５０目后,冲击波传播衰减效应随粒度减小呈逐渐弱趋势。     

自由面对应力波反射诱发层裂过程影响的数值模拟

采用基于细观损伤力学基础上开发的动态版岩石破坏过程分析系统RFPA2D数值模拟软件,对冲击载荷作用下非均匀介质中应力波反射诱发层裂过程进行了数值模拟,重点探讨了不同自由面情况对层裂过程的影响.结果表明：动态版RFPA2D数值模拟软件可以逼真地模拟其过程;在不同自由面情况下,应力波传播至自由面产生反射诱发层裂破坏,除与应力波的峰值、延续时间和波形等有关外,还与应力波传播的方向有关,如果相同应力波垂直入射至自由面比斜入射至自由面更容易诱发层裂破坏的发生;当应力波平行入射至自由面时不会诱发层裂破坏.     

多孔介质催化燃烧特性的数值分析

采用Deutschman甲烷/空气/铂氧化表面反应机理,气相反应采用GRI3.0机理,基于体积平均的双温度模型,对Pt催化的甲烷/空气在多孔介质燃烧器内的预混燃烧进行一维数值模拟,并与惰性多孔介质内预混燃烧结果进行比较.数值研究结果表明,有催化时,多孔介质内火焰面前移,且随着进口质量流率增大,火焰面前移更明显.催化使得多孔介质内温度分布更均匀,反应区内的最高温度亦低于惰性多孔介质过滤燃烧的最高值.催化剂的引入还可缩小燃烧器尺寸,有效降低污染物的排放.     

球形空心材料导热性能预测研究

研究了球形空心材料的导热性，给出了空心材料导热性与基体材料导热性及空心体分比间的关系。首先，将均匀化方法应用预测空心材料的导热性方面，并用该方法以图形方式给出了材料导热性同空心体分比间的关系；蕨，利用自洽模型和广义自洽模型给出了预测空心材料导热性的表达式。结果比较表明，这些方法给出了非常接近的结果，特别是均匀化方法和广义自洽方法的结果几乎的相同的。指出了Ｔｚｏｕ的关于球形空心材料导热性关系式的错误     

环形多孔金属橡胶节流元件水力特性相似判据确定

依据金属橡胶多孔材料的制备工艺及内部微现组织结构特性，确定了影响圃环形金属橡胶节流元件水力学性能的所有参数，利用相似性定理中的量纲相似理论(π定理)，推导出了影响圃环形金属橡胶多孔材料水力学特性的8个相似准判据：λ，Rt，φ，dM／D，L／D，dM／ds，ρ／ρM，r1／r2，利用这些相似性判据可以直接推导出环形金属橡胶节流元件的节流特性和水力学性能，为实验研究提供了理论依据，极大地减少了实验工作量和实验及分析工作的盲目性．图1，参10．     

Graphene-manganese oxide hybrid porous material and its application in carbon dioxide adsorption

Graphene-Mn3O4 (GMNO) hybrid porous material is prepared by a hydrothermal method and its performance in carbon dioxide adsorption is investigated.In the synthesis of the GMNO materials,MnO(OH)2 colloid obtained by the hydrolysis of Mn 2+ in basic solution was using as the precursor of the Mn3O4.After a hydrothermal reaction of the mixture of graphene oxide (GO) and MnO(OH)2,GO was reduced into graphene and the MnO(OH)2 was transformed into Mn3O4 with enhanced crystallization.X-ray diffraction,thermal gravimetric analysis,transmission electron microscopy,infrared spectra and Raman spectroscopy were taken to characterize the hybrid material.The porosity and the carbon dioxide adsorption ability are measured by gas sorption analysis,in which the as-prepared GMNO hybrid materials exhibit a specific surface area ranging from 140 to 680 m2g-1 and a maximum carbon dioxide capacity of about 11 wt%.     

聚合诱导相分离法制备纳米Fe掺杂多孔炭

以2130酚醛树脂为碳质前驱体,乙二醇为溶剂,苯磺酰氯为催化剂,纳米单质Fe粒子为掺杂剂,通过聚合诱导相分离热解法制备了掺Fe多孔炭单体,主要分析了Fe对前驱体溶液和多孔炭形态的影响。结果表明:纳米Fe粒子使前驱体溶液的pH值降低,溶液开始凝胶的时间增长,不同酚醛树脂含量下纳米Fe掺杂多孔炭的微结构及性能具有明显差异。Fe主要化合态存在于FeS和C48H44Fe14.01N15O35.68中。     

离心流化床中多孔介质干燥的传热传质研究

通过对典型的多孔湿物料在离心流化床中干燥过程的理论分析,将含湿多孔介质传热传质过程和物料与气流之间的外部传递过程相耦合,导出了离心流化床的控制方程组,在此基础上,可以对离心流化床中湿物料的干燥过程进行数值模拟。