基于matlab和IamgeJ的黏土导热性能细观机理研究

为探讨黏土孔隙参数对其导热系数的影响,以武汉地区黏土为研究对象进行了导热系数试验,通过CT扫描获得了不同干密度、固结压力下黏土的高精度图像,利用Matlab2016B和ImageJ图像处理软件识别出土样孔隙参数。试验结果表明：控制黏土土样含水率25%不变,干密度一定时,其导热系数随固结压力的增大而增大,增幅保持在0.34%~3.58%之间;固结压力一定时,其导热系数随干密度的增大而增大,增幅保持在2.34%~12.2%之间。比较发现,干密度的变化对黏土导热系数影响程度明显高于固结压力的变化,同时黏土导热系数受土样细观结构中的孔隙数目、面积及孔隙率综合影响     

铜尾矿砂改良红黏土导热性能试验研究

回填土导热性能是直埋电缆载流量的重要影响因素之一。为探究各因素对改良红黏土导热性能的影响规律,制备不同掺砂率、干密度、含水率的试样,在恒温密闭的条件下,采用瞬态热线法测试试样导热系数,分析掺砂率、干密度、含水率对改良土导热系数影响规律。研究结果表明：铜尾矿砂对红黏土导热系数具有较好的改良作用,改良土的导热系数随着掺砂率、含水率均呈现线性增长。改良土导热系数随着干密度的增大,其增长趋势具有阶段性,当改良土的干密度大于1.65 g˙cm-3^时,导热系数的增长速率明显减小。铜尾矿砂对改良土导热系数的影响在于其中大量石英改善了固体骨架之间的传热效率。含水率和干密度对改良土导热系数的影响,主要在于其使改良土的三相传热方式发生了改变。基于测试结果,构建预测改良土导热的新模型,其能够较好预测改良土导热系数。     

基于BP神经网络的膨润土导热性能预测

将新疆塔城地区天然钠基膨润土的导热性能及其影响因素作为一个系统来研究,在深入分析膨润土在不同干密度、不同含水量、不同孔隙度和不同饱和度条件下的导热性能实验的基础上,基于人工神经网络方法对新疆塔城地区天然钠基膨润土的热传导系数(作为系统输出)及其影响因素(作为系统输入)进行了系统模拟,建立了相应的模拟模型,设计了模拟算法,并用Microsoft Visual Studio为开发工具,研制了膨润土导热性能模拟软件系统,用该软件系统成功实现了新疆塔城地区天然钠基膨润土导热性能的模拟及预测,结合导热性能实验数据进行软件实证分析,从软件运行的实证数据看,预测效果好、精度高;从控制(输入)的角度研究膨润土热传导热系数(输出)的预测问题,不仅为膨润土导热性能的预测和模拟提供了平台和工具,更重要的是为高放核废物处置库工程屏障开发高导热性能缓冲回填材料奠定了基础。     

金刚石/硅复合材料的制备和导热性能

为探索新型热沉用散热材料,采用高温高压方法烧结制备了金刚石/硅复合材料,并研究了金刚石大小粒度混粉、金刚石含量、渗硅工艺以及金刚石表面镀钛对复合材料的致密度和导热性能的影响.结果表明:在大粒度金刚石粉中掺入小粒度金刚石粉、渗硅和金刚石表面镀钛处理都可提高金刚石/硅复合材料的致密度和热导率;随着金刚石含量增大,复合材料热导率提高;其中75/63μm镀钛金刚石颗粒与40/7μm金刚石颗粒的混粉,当混粉质量分数为95%时,在4～5GPa、1400℃高温高压渗硅烧结,金刚石/硅复合材料的热导率可高达468.3W·m-1·K-1.     

碳纤维涂料的导热性能分析

电子元件的工作温度直接决定其使用寿命和性能稳定性,为保证其正常工作,需要解决其散热问题.散热涂料是解决电子元件的散热问题的良好方法,文中制备了一种以丙烯酸-氨基树脂体系为基体、碳纤维为主要导热填料的复合型散热涂料,用单因素方法确定了碳纤维含量对涂层散热效果的影响.结果表明:随着碳纤维含量的增加,涂层的散热效果及导热系数均呈现先增大后减小的趋势,在碳纤维质量分数为12.3%时其散热效果最佳.此时,该涂料的综合性能良好,涂层附着力达到1级,硬度达到H级,导热系数为1.61 W/(m·K).通过SEM观测了涂层的表面结构并测量其导热系数,探究了涂层的导热机理,发现:碳纤维的加入使得涂层形成了一种有利于热量快速传导的热通道,并存在最佳添加量,超过最佳添加量会因为碳纤维的堆积现象和碳纤维的各向异性而导致散热效果下降.     

基于红外热成像技术的碳纤维织物导热性能研究

根据热辐射理论和红外热像仪的测温原理,提出了一种碳纤维织物导热性能评价的新方法.应用红外热成像技术测定了在不同温度下热处理的碳纤维织物的导热性能差异.通过采集到的热图像温度场分析和数据处理,能够准确地测算出碳纤维材料的热扩散系数、导热系数等性能参数.     

基于神经网络的泡沫混凝土强度及导热性能预测

基于神经网络原理,建立预测泡沫混凝土性能的BP神经网络模型,期望通过输入配合比主要参数,得到泡沫混凝土强度及导热性能的预测结果。将实验数据分为训练组和对照组,对训练组进行非线性拟合,若拟合结果满足误差精度则模型建立完毕;通过拟合结果与对照组的比较,可验证模型预测精度。结果表明,BP神经网络模型能够准确拟合实验数据,利用其泛化能力进行预测的结果与对照组的误差小于8%,该模型具有很高的预测精度。     

石蜡和石墨复合相变材料的导热性能研究

石蜡作为相变材料的不足之处在于石蜡的导热系数低.为了改善石蜡的导热系数,实验利用导热系数较大的石墨和具有较高储热能力的石蜡制备出复合相变储能材料,分析了储热、放热过程中,石墨对石蜡传热特性及相变的影响.结果表明:石墨的掺入增加了复合材料的导热速率,减小了传热的波动性;复合材料的相变时间明显提前,固液相界面的移动加快,相变时间范围明显缩短,而相变温度区间基本不变.     

基于岩石细观损伤机制的岩爆机理研究

岩爆是采矿诱发的地震现象，是矿井自然灾害之一。岩爆发生条件与岩石的力学性能有关。岩体中微裂纹的形成、扩展和汇合对岩体的力学性能产生显著影响，可以导致材料的逐渐劣化直至破坏。对于三轴压缩的岩石试件，当侧向应力为拉应力或很小时，其破坏形式主要是徽裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。本文基于岩石细观损伤机制，在本构关系中引入损伤效应函数，用于分析圆形洞室的岩爆现象，得到了岩爆发生的临界损伤范围和临界载荷的解析式。结果表明临界损伤范围取决于弹性模量与降模量之比；临界载荷与峰值强度及内摩擦角有关。     

西山遗址陶器导热性能初探

用瞬态热丝法对西山遗址出土的泥质陶和搀砂陶进行了导热系数测试 .结果表明 ,搀砂陶的导热系数明显高于泥质陶 ,并且同种陶片内部的导热系数相差较小 .从而说明其时的制陶技术已经相当成熟 ,制陶工艺稳定并且古人已经有意识的根据陶器的不同用途 ,采用不同导热性能的原料配方来制作适用的陶器     

织物非稳态导热性能的测试方法

采用非稳态测试方法对织物导热性能参数进行测量,克服了稳态测试方法存在的测试时间长、精度低、对测试装置要求高等缺点.织物的导热系数、体积热容、热扩散系数的测试数据的离散系数小于7%,表明非稳态测试方法的实验结果具有良好的重现性.测试结果表明,该非稳态测量织物的方法应控制热流密度在300w/m2以下,测温点处温度变化较小(一般为2～4℃)的条件下进行.     

LaNi_5粉末导热性能的研究

本文讨论了影响粉末状金属贮氢材料LaNi_5导热性能的诸因素,得到了导热系数与温度和容重的关系,并与铁粉进行了比较,提出了改进LaNi_5粉末导热性能的一些方法。     

材料导热性能虚拟测试仪设计

本文介绍采用现代虚拟仪器技术设计材料导热性能测量仪器,该仪器以 PC 机为主体,可以自动测量材料的导热系数λ和比热 c,有效地提高了材料导热性能的测量精度,减轻了测量劳动强度,提高了测量速度,具有很好的应用价值。     

碳纳米管改性聚四氟乙烯材料的导热性能

针对所制备的由不同表面处理和不同含量的多壁碳纳米管(MWCNTs)填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,测定其在变温度场下的导热系数、热扩散系数和热膨胀系数,得到了一系列关系曲线,初步分析了材料的热性能特点和规律。通过分析,发现随填充物含量的增加,由不同表面处理的MWCNTs填充的PTFE材料的导热性能均有所提高,但差异较大;特别是当热源输入温度较高时,导热系数和热扩散系数均显著增加。通过透射电镜(TEM)分析了不同表面处理的MWCNTs在PTFE中的微观结构,预测了在不同温度场下,材料各组分和内部结构对材料热性能的影响规律。     

基于三维细观结构的PBX炸药的损伤机理

为了解细观结构差异和热力作用对高聚物黏结炸药(polymer bonded explosives, PBX)损伤的影响,采用Voronoi方法建立三维细观模型,并考虑颗粒的弹塑性和黏结剂的弹黏塑性以及界面内聚力本构关系,分析不同细观结构PBX在热力载荷下的损伤演化机理。结果表明升温不易造成界面的损伤,降温时收缩率较小的黏结剂对颗粒的收缩有阻碍,导致界面间法向拉应力增大,易造成界面损伤。提高黏结剂含量,有利于减小降温时界面的损伤程度。当黏结剂含量相近时,颗粒粒径越趋于一致,界面损伤程度越小。在低压作用下,损伤由法向应力导致转为由切向应力导致,损伤程度减小,但当压力过大时界面产生新的损伤。     

砂土管涌的细观机理研究

利用数码可视化跟踪技术和数字信息计算机实时处理技术进行管涌细观模型试验,从细观角度研究砂土管涌机理.研究得到管涌发展过程中颗粒的移动规律,渗漏通道的形成特点,流速、颗粒位移场等随水力梯度的变化特点,并从级配角度分析土样的稳定性,得到土体的稳定性与级配曲线形状及不均匀系数等因素有关的结论.结果表明,管涌形成过程中流速、颗粒运动和渗透通道形成规律很大程度上取决于骨架颗粒、可动颗粒以及水之间的相互作用,表明水土相互作用贯穿管涌发展的全过程.     

基于Matlab的达能饼干销量预测分析

利用线性回归建模,通过调查问卷收集数据,使用Matlab软件对模型求解,对达能饼干销量进行了预测分析.     

基于CT试验的矽卡岩冻融细观损伤扩展机理

利用岩石CT扫描技术对冻融循环作用下的矽卡岩试样进行扫描,得到了不同冻融循环次数下矽卡岩的冻融损伤结构劣化特征.运用数字图像处理技术对矽卡岩的损伤结构劣化特征进行提取,初步分析了冻融循环过程中矽卡岩内部裂隙损伤的演化过程.根据岩石损伤力学,选取以图像像素点数量所表示的损伤变量,建立了矽卡岩损伤变量与冻融循环次数间的关系曲线,以此对矽卡岩的细观损伤扩展机理进行了定量研究.研究结果表明:随着冻融循环次数的增加,矽卡岩损伤变量呈现先降后增的变化规律;受冻融条件影响,矽卡岩细观损伤劣化程度也随之增大.     

高导热性能的氮化铝陶瓷的研究

随着集成电路．微型组件与大功率半导体器件生产的迅速发展，电子工业对高电气绝缘性能和高导热性能的陶瓷基板和封装材料的需求量日益增加。高频、高效IC(集成电路)越来越高度集成化，耗电量也越来越高。因此．解决器件散热的问题尤为急迫。