半导体量热学——Ⅱ半导体多用量热计的研制

本文通过半导体多用量热计的研制和实验工作,证明了半导体致冷与量热学相结合的有效性。本量热计采用了我们自己设计制造的半导体恒温槽和温差电传感器。恒温槽使用温度范围为0℃～60℃,传感器监测温差的灵敏度为25μv/0.001℃。本量热计既能以绝热法操作,也能以环境等温法操作。测试精度为0.06%左右。在前一种情况下,用水来标定量热计,所得结果为C_p(25℃)=0.9981±0.0030Cal/g·℃;在后一种情形下,用Kcl来标定,得▽H(200H_2O·298.15k)=17.556±0.011KJ/mol。所得结果与1974年IUPAC的推荐值非常符合。     

补偿式数字量热计的标定——“补偿式量热学原理”的再验证

前言“补偿式数字量热计”,是根据“补偿式量热学原理设计而成的。该仪器由恒温槽补偿式量热单元以及微机控制系统三部分构成。本仪器可用于液—固,液—液反应热、溶解热、吸附热、解离热等的测量。与传统的量热仪器相比,本仪器具有如下特点: 1.在热效应测试过程中,体系温度始终被维持基本不变,且等于环境温度。体系与环境之间的温差近于零,因而,不再需要计算热交换改正值。这与传统上根据体系温度变化△v的大小去度量热效应的方法,是完全不同的。2.无论是“吸热”或者是“放热”     

糖尿病小鼠组织和血液的扫描量热学研究

以糖尿病小鼠和正常对照小鼠为实验对象,按标准试验程序取其肺、肝和肾脏组织,同时提取两组小鼠的血液,使用差示扫描量热法(DSC)测量样品在高温(37-65℃)和低温(20-50℃)条件下的扫描量热曲线,对比分析糖尿病小鼠和正常小鼠相应组织的热学性质.结果表明,正常小鼠肺和肝脏组织的高温比热及血液的低温相变潜热大于糖尿病小鼠,而糖尿病小鼠肾脏组织的高温比热显著大于正常小鼠,这些差异可望引申出新型的糖尿病检测分析手段.     

测定热功当量最佳值的尝试

本剖析了“热功当量”实验中存在的问题，从改善实验环节的系统误差着手，寻求其中规律，测得理想值。从而使量热学实验中一系列类似问题迎刃而解。     

乙酰氨基丙二酸二乙酯的量热学研究

用精密自动绝热量热仪测定了乙酰氨基丙二酸二乙酯在78—395K温区的摩尔热容．根据实验测定的热容数据,用最小二乘法拟合计算出热容对温度的多项式方程,得到其相变焓、相变熵分别为34．295kJ·mol^-1、93．009J·K^-1·mol^-1．根据热力学函数关系式计算了其在80—395K温区每隔5K的热力学函数[HT—H298．15]和[ST-S298.15]．此外,用TG—DSC热分析技术进一步考查了该物质在相变区间的重复性和可靠性．     

宽温环境下半导体激光器加固研究

介绍了在宽温环境下光盘机中半导体激光器的加固技术，推导了半导体激光器热平衡方程，热加固结构主要由半导体制冷器和ＡＤ５９０传感器组成。设计了温度传感电路、单片机电路和驱动电路，组成了半导体激光器单片机温控系统。对加固的半导体激光器在－２０～＋５５℃环境下输出功率的变化进行了分析。     

宽温环境下半导体激光器加固研究

介绍了在宽温环境下光盘机中半导体激光器的加固技术，推导了半民地体激光器热平衡方程。热加固结构主要由半导体制冷器和ＡＤ５９０传感器组成。设计了温度传感感电路、单片机电路和驱动电路，组成了半导体激光器单片机温控系统。对加固的半导体激光器在－２０＋５５℃环境下输出功率的变化进行了分析。     

半导体制冷器件的开发利用

半导体制冷又称“热电制冷”、“温差电制冷”,是一种采用半导体制冷元件,利用热电制冷效应的特殊制冷方式.因为其没有运动部件,也没有磨损、震动和噪声,工作可靠且不受重力影响,向小型化发展不受限制,改变电流方向可以从制冷转换到加热工况,因此,可用于电器和仪表的微型冷却或恒温装置,特别适宜于要求消除振动和噪声的工作环境,不能使用常规制冷系统的高压和水下环境,以及失重或移动的环境.尽管半导体制冷的效率较低,它已在实验技术、医疗技术、宇航、海洋和国防工程等领域得到了广泛的应用,已能达到140K低温和产生35.2KW空调制冷量,并在微型制冷装置中处于不可缺少的地位.最近,由于环境保护问题越来越受到人们的重视,半导体制冷由于不使用制冷剂,将作为取代传统的制冷剂——氟里昂的一种新型材料,其产品在民用领域的应用日显重要性.     

高性能的半导体密封材料

日本信越化学工业公司,研制成用低应力热冲击等方法能立即得到的高性能的半导体用环氧密封材料:“信越环氧模压复合物KMC—130、140系列”,并正式占领市场。关于这种密封材料的性能,在1981年年初有五家半导体公司作出评价,并在当年秋在16K彼特～64K彼特的半导体上得到应用。“KMC—130、140系列”是用甲酚热塑性酚醛树脂型的环氧树脂为基础与硅酮树脂     

麻黄“上沫”成分的热分析TG-DTG-DSC及热解GC-MS研究

 以热重-微分热重法（TG-DTG）和差示扫描量热法（DSC）对麻黄“上沫”进行热分析研究,并进一步通过热解 GC-MS技术解析麻黄“上沫”的化学组分。结果表明,麻黄“上沫”质量丢失的主要温度范围在250~560 ℃, 以305 ℃和506.3 ℃时的质量丢失速率最大,在364.8 ℃和508.2 ℃各有一个明显的放热峰。麻黄“上沫”为有机化合物,在450 ℃条件下,热解 GC-MS检测,初步鉴定出28种化学物质。首次为麻黄入药需先煎去“上沫”的制法提供了实验数据支持。     

饱和一元脂肪醇类相变材料的蓄热特性

以探索饱和一元脂肪醇作相变蓄热材料的可能性为目的,文中选择十八醇进行了量热学的实验研究。基于提出的凝固点和过冷度研究方法,由试验测得十八醇的凝固点为57.12℃ ,过冷度为0.01℃。十八醇的相变热为242.85J/g。另外,经50次冷热循环,十八醇凝固点与相变热的偏差分别为0.26 %和0.18%。上述结果表明十八醇为相变热大、过冷度小、热稳定性良好的相变材料.     

热释光“非零化”技术及其应用

本文提出确定断层最新活动年代的热释光“４非零化”技术，测出任何地质条件下矿物热释光能量“非零化”时的断层最新活动年代，从而大大提高了这种技术对断层活动事件发生年代的测量精度。     

用热空气风冷的半导体空调的研究

为将风冷式半导体空调扩大应用于冶金高温车间的操纵室和亚热带各露天作业的大型移动机械的司机室上,在过去“风冷式”诸参数研究的基础上,又用低于50℃的热空气进行了模拟实验与研究。本文从理论上推导出热端与冷端进口空气温度与致冷量、温差之间的关系式,说明随进口气温的升高,致冷效果不但并未降低,反而略有提高。这已由实验证实。在工作电流30A、元件386对、风量适当时,则致冷温差不低于14℃,可用于环境温度低50℃于的场所。     

一种半导体激光器温度控制技术

针对大功率激光器工作时的热耗散,讨论了温度控制原理,通过定量计算研究了半导体制冷器(TEC)的选择、散热片的选择,给出了制冷器与散热片的组装工艺,并结合具体实例分析了温控方案的技术指标,为工程实践提供了技术参考。     

《雷雨》的“热”分析

《雷雨》是曹禺最富个性的创作。年轻的创作者通过作品人物和场景描写，作家个体的感性体验、自我或终极本体的深入思考，都或隐或显地改装成撼人心魄的悲剧故事。其中“热”的环境和人物的“热”情、“热”力共同酿成了雷雨大作。创作者的“热”的内驱力和接受者的“热”泪共同阐释着“热”的审美意义。     

用于高功率半导体激光器列阵散热的微通道热沉的研制

理论分析了微通道热沉的热阻的组成,采用微机械加工技术和铜直接粘接技术(DBC)制作了冷却大功率半导体激光器列阵的5层结构的无氧铜微通道热沉;通过测试,用其封装的808 nm线阵二极管激光器准连续输出功率达38.5 W,无氧铜微通道热沉热阻为0.645℃/W,热沉的表面温度均匀性好,能有效散热,满足散热要求.     

利用显热对熔渣进行直接改质的热平衡分析及试验验证

采用热态改质方法可直接将冶金熔渣制备成高附加值材料,从而实现熔渣的“热”“渣”双利用,因此这一方法在熔渣资源化利用领域中已成为研究热点。本文选取熔融钢渣和河沙分别为典型熔渣和改质剂,模拟计算分析在1600益熔渣内掺入改质剂的过程中改质剂掺量对改质熔渣显热的影响,并对研究结果进行工业试验验证。研究表明：随着改质剂掺入,改质熔渣显热呈现先增加后减小的趋势;随改质剂掺量由5%增加到11%时改质熔渣显热反而增加,当改质剂掺量为11%时改质熔渣显热达到最大。从熔渣显热利用和改质效果综合考虑,改质剂掺量的理论最佳区间为11%~19%。现场试验表明,掺入12%左右的河沙后,改质熔渣流动性好,冷却渣安定性等性能改善显著。     

陕北新农村建设住宅改造方案模拟分析

利用DeST-h模拟软件,对陕北志丹县新农村建设设计方案的室内热环境和节能问题进行分析。通过对不同建筑方案的模拟分析,得出覆土结构适合于当地气候和生态条件;带阳光房的建筑能吸收并蓄存太阳辐射得热,冬季室内热环境明显改善。最后本文通过模拟四种通风换气条件下,建筑夏季室内逐时基础室温及建筑冷热负荷变化,分析了通风量对室内热环境的影响,为新农村建设住宅设计提供了参考。     

基于多检测模型半导体气敏传感器故障诊断

半导体气敏传感器的老化与意外“伤害”可能致使传感器失效,为提高检测的可靠性,提出了一种新的的传感器故障诊断方法。该方法对金属氧化物半导体甲烷传感器进行热调制,从传感器的动态输出信号中提取两组特征变量,构建两个不同的甲烷检测模型,提出根据两个模型的检测结果的一致性判断传感器的是否发生故障。应用实例表明,该方法能准确判断金属氧化物半导体甲烷传感器是否发生故障。由于不需要其他冗余硬件设备,因此故障诊断不受其他冗余硬件设备的影响,节省资源,价格便宜,可靠性高。此外,这种方法计算量小,故障诊断对系统的配置要求低。     

城市家庭居住碳排放的社会-技术分析方法与应用

在全球气候变化背景和中国城市化进程下,城市家庭是碳减排的一个重要领域。该文引入社会-技术分析方法,研究城市家庭居住碳排放的影响因素和特征,研究范围选择与居住热环境调节相关的用能和碳排放,并将技术与技术的使用者结合起来,针对使用者的使用行为,基于样本户家庭热环境参数实测、行为模式问卷和用能计量表数据记录,分析家庭居住过程中室内热环境、热环境调节行为和用能3者之间的关系,并分析特定的家庭热环境调节行为对热舒适和用能的影响,为家庭居住碳减排分析提供一种研究思路。