不锈钢丝网多孔材料的孔隙特征及渗透性能分析

采用304不锈钢丝网为原材料,经过卷绕、压制、轧制、真空烧结工艺,制备了不锈钢丝网多孔板,利用扫描电镜观察板材形貌,分析了金属间的连接及孔隙的形成,获得了不锈钢丝网多孔材料的孔隙大小、孔隙分布及孔隙率。以改进的达西定律为依据,设计了一套检测多孔板渗透性能的装置,利用粘性渗透系数和惯性渗透系数作为多孔板的空气渗透性能指标,评价了不锈钢丝网多孔材料的渗透性能,确定了孔隙率对不锈钢丝网多孔材料渗透性能的影响规律。研究表明,不锈钢丝网多孔板孔隙分布均匀,金属骨架连续,孔隙大约在0～60μm之间,孔隙率在20%～40%之间,其渗透性能和孔隙率、厚度有着密切的关系,孔隙率越大、厚度越小,其气体渗透性能越好。     

热探针法测试颗粒多孔材料有效热导率的研究

为研究颗粒多孔材料有效热导率与粒径、孔隙率和含水率之间的关系,制备不同粒径、孔隙率和含水率的碳化硅、石英砂和工程砂颗粒,搭建基于热探针法原理的颗粒多孔材料有效热导率测试平台.采用标准甘油对测试系统进行标定,分别对干燥(两相)与含湿(三相)的待测试样进行实验研究.研究结果表明:甘油热导率的测试结果误差在1.2％以内;碳化...     

烧结金属纤维多孔材料的高温吸声性能

以烧结金属纤维多孔材料为研究对象,对其在不同温度（20～500℃）和温度梯度（-2．4℃／mm,＋4．05℃／mm）作用下的吸声性能进行了理论计算和分析．应用双传声器传递函数法原理,设计并搭建了多孔金属材料高温吸声性能实验的测试装置,对材料在不同温度点下的吸声性能进行了实验测试,初步验证了理论计算的正确性．研究表明,采用参考温度法能够较好地计算温度较低时的材料吸声性能,温度的变化对多孔金属材料表面声阻抗率具有显著影响．当存在温度梯度场作用时,应重视温度梯度对多孔金属材料总体吸声性能的影响,在一定条件下,负温度梯度可以提高材料的吸声性能,而正温度梯度可使材料吸声性能趋于降低．     

爆炸烧结中多孔材料等压推广冲击状态方程

针对多孔材料在高速冲击下的孔隙闭合特征推导出计入熔化效应的反映孔隙塌缩的p-α(压力-孔隙度)关系式;从密实体的冲击绝热方程出发,利用密实体的冲击雨贡尼奥(Hugoniot)数据沿等压线推广得到了多孔体的冲击状态方程.利用计入熔化效应的p-α关系式和等压推广的多孔材料冲击状态方程计算了多孔铁粉的p-v(压力-比容)和D-u(冲击波速-质点运动速度)关系,计算结果同冲击压缩实验数据符合良好,除个别实验点外,相对误差均小于4%,证实该方程有较好的计算精度.     

颗粒型多孔材料孔隙率理论分析和实验研究

颗粒型多孔材料中基体颗粒存在多种堆积形式,分为绝对稳定堆积和亚稳定堆积。建立无边界影响的堆积颗粒型多孔材料孔隙率理论模型,获得无边界影响下多孔材料的理论孔隙率。理论分析认为每种堆积形式存在的概率相等,推导获得颗粒型多孔材料的孔隙率为定值0.377。通过与文献数据对比,发现该数值与文献数据吻合良好。此外,通过实验研究发现,当多孔材料直径与颗粒小球粒径比值增大时,即多孔材料边界效应减弱,实验获得多孔材料孔隙率越接近该数值,从而证明了该数值的正确性。     

用渗流法制备多孔金属的孔结构及其控制

利用自行研制的填料粒子，采用独特的渗流法制备了多孔金属铝，提出了填料颗粒为球形时多孔金属孔隙率的计算模型，实验证明用此模型预测多孔金属的经是可行的，用该法制备的多孔金属具有理想的孔结构。     

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。     

固相烧结多孔碳化硅的光致发光及电阻率

碳化硅粉末经压制成型后，在高温常压下固相烧结制成多孔碳化硅样品。用紫外激光对样品激发，样品的光致发光谱在低温下在2．02eV位置出现一发光主峰，在2．13eV位置出现一微弱肩峰；在室温下发光峰位置有所蓝移。样品的电阻率随着烧结温度的上升而上升，随着成型压力的升高而降低。发光来自缺陷态。     

多孔纳米Mg-Sn金属复合氧化物的制备及性能表征

采用液相沉淀法制备Mg-Sn金属复合氢氧化物前驱体，在不同温度下加热分解，得到一系列Mg-Sn金属复合氧化物；通过差热及热重分析仪（TG／DTA）、X-射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM），分析了其前驱物、产物的结构、组成及形貌等特征。结果表明：Mg-Sn金属复合氢氧化物前驱体热分解得到的是多孔纳米材料，且低温（400，600，700℃）热分解得到的是非晶态的MgSnO3复合氧化物，高温（750，850℃）热分解得到的是四方相的MgSnO3和少量尖晶石型Mg2SnO4，900℃热分解得到的是MgO和SnO2的混合物。所得Mg-Sn金属复合氧化物均为多孔材料，而且孔径、结晶度及电化学性能均依赖于分解温度。若从容量和循环寿命折中考虑，850℃热分解试样的电化学性能最优。     

多孔材料热导率通用计算方法

利用蒙特卡洛法对多孔材料的内部结构进行了重构,并验证了重构模型具有自相似性和标度不变性的分形特性.对重构的多孔材料模型进行网格划分,利用二值化原理识别网格中的固体基质和流体孔隙,构筑材料内部真实传热过程的串并联混合热阻阵列图,建立适用于各种均质和非均质多孔材料热导率的计算方法——二值化阵列法.基于该方法,对闭孔泡沫铝和硅酸铝耐火纤维材料的热导率进行了计算,并与文献中的实验测量值进行了比较,具有较好的一致性,验证了本方法的正确性和普适性.     

泡沫型多孔介质等效导热系数的计算

该文根据泡沫状多孔材料的结构特点,建立了一种简化的单元体模型,利用最小热阻法分别导出连通孔型多孔材料气固两相的综合导热系数、辐射等效导热系数和材料总等效导热系数的计算公式。将计算结果与不同来源的实验数据进行比较,结果表明,公式计算值与相应材料的实验值有较好的一致性,同时合理反映出热辐射在多孔介质传热中的重要作用。该文所得计算公式简单方便,具有一定实用价值。     

基于空心球聚合体的多孔介质有效导热系数的两种模型

根据硬硅钙石型微孔硅酸钙的结构特点,将其简化成空心球聚合成的多孔介质,建立了点接触空心球壳与面接触空心立方体两种单元体模型.采用一维热传导分析,推导出有效导热系数的理论计算公式.计算结果表明,模型计算值与硅酸钙实验值有较好的一致性.理论模型可应用于与微孔硅酸钙具有类似结构的多孔介质导热系数的估算.     

Thermal Conductivity Measurement of Materials by Cross Hot-wire Method: the Effect of Thermal Couple on the Measure

对“交叉热线”实验中测温热电偶尺寸对材料热导率测量精度的影响做出了理论分析，推导出一个实用的热线温升修正关系式。用它对硅藻土砖、轻质粘土砖和建筑红砖这类不透明固体的热导率进行了测试，结果与平面热源法及文献中的数据相符合，此外，在３００～１３００Ｋ温度范围内，对Ｋ９冕玻璃试样的热导率进行了测量。     

激光脉冲法研究多孔SiO2薄膜的纵向热导率

采用激光脉冲法成功地测量了Si基底上多孔SiO2 薄膜的纵向热导率 .致密SiO2 薄膜的热导率测试数据与已有多篇文献报导值一致 .对多孔SiO2 薄膜的热导率测试结果表明 :薄膜化有利于降低材料的热导率 ,提高隔热效果 ;随着孔率增大 ,薄膜热导率明显下降 ;溶胶 凝胶法制备的孔率为 4 0 %的SiO2 多孔薄膜的热导率为 0 11W /m·K ,属隔热材料 .     

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。     

多孔隔热材料临氢氛围微观传热模拟与导热系数

在气化炉内衬的设计计算中,隔热砖导热系数如何准确选取是影响计算结果的关键因素。基于隔热材料的多孔特征及气化炉介质所含氢气的高渗透特性,通过建立微观模型进行了125个工况CFD微观传热模拟,研究了温度、气孔内含氢气体导热系数及微观结构尺度之间的量化关系,提出了利用该关系对较高含氢量（φH2为45％～70％）环境中多孔隔热...     

放电等离子烧结制备碳化硅块材及其高温导热性能研究

通过放电等离子烧结制备了碳化硅块材,分析了烧结温度、保温时间等对碳化硅块材的密度、物相组成、微观形貌和硬度的影响,并对其高温导热性能进行了测试.结果表明,当烧结温度为1800℃,保温时间为5min时,通过放电等离子烧结能够获得致密度为98%的碳化硅块材.与传统热压烧结相比,放电等离子烧结制备的碳化硅块材的热导率略低,其主要原因是放电等离子烧结的保温时间较短与烧结样品的致密度略低,且晶界结合性较差所导致.     

复合材料等效导热系数的理论推算

藉最小热阻力法则和比等效导热系数相等法则,提出了用求复合材料的等效热阻及其限区来确定该复合材料的等效导热系数的方法,导出了推算复合材料等效导热系数的普遍式和一些具体式,给出了复合物中各组分的导热系数、容积比、相互组合的形状及取向等因素对等效导热系数影响的一些具体算值,将球堆积床的等效导热系数本文算值与已知实验数据作了比较,二者吻合良好。精度优于Eucken方程。     

圆柱形空腔多孔材料辐射效应研究

 多孔材料具有孔隙率高、密度小和比表面积大等特征,在消声、减震、隔热和电磁屏蔽等应用方面具备多种优异性能。由于其在气孔中存在低热导率的空气介质,可以用作绝热材料。与其他相应材料相比,它具有耐高温和强度高的优点,已被广泛应用于航空航天、原子能和交通运输等行业。本文研究了热辐射效应对圆柱形空腔多孔材料传热性能的影响,推导了多孔材料局部有效热导率的方便工程应用的封闭公式。与已有理论结果比较,给出了本文公式的精度。数值算例揭示了孔洞对于热传输的有意义的影响规律。多孔材料的局部有效热导率可以分为两部分：一部分由固相和气相的纯传导引起,无量纲化的传导热导率不依赖于温度和孔径;另一部分由热辐射引起,随温度和孔径的变化而剧烈变化。在温度较低和孔径较小的情形下,辐射影响可以忽略不计。     

连续多孔材料孔隙水压力系数的推导

进行连续多孔材料的应力计算对分析其上部建筑物变形及稳定有着重要意义。连续多孔材料的实际应力及孔隙水压力系数是计算整体连续多孔材料受力的关键参数。利用弹性力学方法对饱和连续多孔材料进行受力分析,推导了连续多孔材料的实际应力与孔隙水压力的关系表达式,对连续多孔材料在轴对称应力状态下的两种受力情况进行了变形分析,分别推导了两种情况下材料的孔隙水压力系数表达式,并给出了试验验证方法。研究成果对连续多孔材料在基础工程中的应用具有指导意义。