基于热重质谱联用的沥青质燃烧特性分析

为了分析沥青质的燃烧特性,利用热重质谱联用技术模拟了沥青质在空气环境中的燃烧.分别采用Coats-Redfern积分法和分布活化能模型计算了沥青质不同阶段的活化能,其中CoatsRedfern积分法将沥青质的燃烧过程分为2个阶段,其活化能分别为221.33和147.07 kJ/mol.采用分布活化能模型计算了转化率为0.1~0.9的9个活化能,活化能从210.49 kJ/mol逐渐降低至42.98 kJ/mol.根据质谱图,确定了各个时刻逸出气体的种类和产量.2种活化能计算方法分别验证了沥青质燃烧过程中活化能逐渐降低,说明在燃烧过程中随着反应的进行,燃烧逐渐变得更容易发生.由质谱图与沥青质的热失重速率曲线比较可知,热失重速率峰值处气体逸出量最多.     

热分析动力学参数的统计分析

介绍了热分析动力学中"三因子"-活化能E、f(a)和指前因子A的求算,并随机对408种化合物的热分析动力学参数活化能E的分布特性作了统计研究,得出了活化能E的常见范围为50～350 kJ*mol-1.     

纳米碳酸钙的粒度对热分解活化能的影响

利用热分析仪测定了不同粒径纳米碳酸钙的热分解曲线,分别采用Achar方程和Coats-Redfern方程对热重数据进行了拟合,得到了不同粒径纳米碳酸钙的表观活化能,讨论了粒度对表观活化能的影响规律.研究结果表明,纳米碳酸钙热分解反应属于Avrami-Erofeev的成核与生长为控制步骤的反应机理,其热分解反应的表观活化能随着粒径的减小而降低,并且表观活化能与粒径的倒数呈线性关系.     

脱脂餐厨垃圾燃烧特性及几种动力学模型结果比较

利用热重分析仪在空气气氛和不同升温速率下对脱脂餐厨垃圾进行了热重实验.依据热重实验数据,采用4种热分析动力学方法(Coats-Redfern法、Doyle法、Friedman法和分布活化能模型(DAEM)),计算脱脂餐厨垃圾燃烧反应活化能E、反应级数n及频率因子A,并进行比较.结果表明:采用不同的动力学分析处理方法,得出的燃烧动力学参数不同.利用Coats-Redfern法,脱脂餐厨垃圾在燃烧主要阶段(转化率5%~95%)可由一段二级反应过程描述,升温速率30℃/min时活化能为70.9 k J/mol.Doyle法和分布活化能模型计算得到的活化能比较接近,Friedman法计算得到的活化能数值最高.脱脂餐厨垃圾燃烧包含分子键能断裂的一系列复杂、连续反应过程,并获得脱脂餐厨垃圾的燃烧反应活化能随转化率的变化曲线.     

利用热重法(TG)确定煤的活化能

运用热重分析手段对煤从常温到燃点之间的氧化热解过程进行了研究.通过不同动力学机制模型函数分别对热重分析数据进行处理和相关性分析,结果表明,煤炭氧化热解过程符合一级化学反应动力学机制,据此求出了活化能.结合算例求出了4种煤样的活化能.运用此方法确定煤的活化能快捷、方便.     

用差热分析法研究头孢菌素类药物的热稳定性

利用差热分析仪测定头孢菌素类药物在升温后发生分解反应时的热效应，得出差热曲线，求出药物的活化能，通过对几种头孢菌素类药物活化能的比较，判断头孢菌素类药物的热稳定性。     

含油污泥热解动力学研究

采用热重分析仪对含油污泥在氮气气氛下的热解特性进行实验研究,考察了不同操作参数下污泥的热重曲线和微分热重曲线.采用微分法对实验数据进行回归拟合,确定污泥热解机理方程,并求出反应动力学活化能和频率因子.实验结果表明,污泥的有机物热解阶段分为200～450 ℃和450～900 ℃;升温速率对污泥热解影响不明显,升温速率不同时,每个阶段活化能变化不大,热解第二阶段的活化能小于第一阶段的活化能;污泥的干燥程度对热解动力学参数影响较小.     

用差热分析法(DTA)测定市售安乃近片开环表观活化能及纯度分析

利用差热分析法（DTA）研究了在升温速率10℃／min，静态空气气氛下安乃近原药和市售安乃近片的开环分解过程的峰值和热焓及在不同升温速率条件下市售安乃近片开环表观活化能．通过开环峰值和热焓的比较来检验纯度与紫外分光光度法测定结果相一致．研究表明，安乃近开环表观活化能较高，热稳定性较好，但随着纯度的降低开环表观活化能变低，说明赋形荆会降低安乃近的热稳定性．     

含油污泥热解动力学研究

采用热重分析仪对含油污泥在氮气气氛下的热解特性进行实验研究,考察了不同操作参数下污泥的热重曲线和微分热重曲线。采用微分法对实验数据进行回归拟合,确定污泥热解机理方程,并求出反应动力学活化能和频率因子。实验结果表明,污泥的有机物热解阶段分为200-450℃和450-900℃;升温速率对污泥热解影响不明显,升温速率不同时,每个阶段活化能变化不大,热解第二阶段的活化能小于第一阶段的活化能;污泥的干燥程度对热解动力学参数影响较小。     

热老化对碳烟颗粒氧化特性的影响

针对柴油机排气颗粒被捕集在柴油机颗粒捕集器中后不能立即得到氧化再生,将受到高温排气一段时间的热老化的问题.基于热重分析仪,探究了不同温度、时间和氧体积分数条件下热老化对碳烟颗粒氧化性能的影响规律.采用高分辨率透射电镜得到了相应的老化颗粒的微观结构图,并与热重试验结果进行对比分析.结果表明:随着老化温度的增加,颗粒的活化能逐渐增加;随着老化时间的增加,颗粒活化能先增加而后趋于不变;与无氧条件下热老化相比,有氧条件下热老化后的颗粒活化能相对较高,且氧体积分数的大小对颗粒活化能无明显影响;老化温度越高、老化持续时间越长以及老化氧体积分数增加时,基本碳粒的直径和内核区域变小,外层结构更加致密,形成更为稳定的外壳.     

严寒地区建筑热舒适适应性模型

为了研究严寒地区建筑的热环境和人体热舒适适应性模型,对哈尔滨某建筑物内的热舒适度进行了现场研究。在测量室内热舒适参数的同时,通过问卷调查,得到了135份人体热反应的样本。结果表明,哈尔滨某自然通风建筑人体热中性温度为25.6℃,热期望温度为25.4℃。男性受试者热中性温度为25.5℃,女性受试者热中性温度为25.7℃。严寒地区热舒适适应性模型为Tcomf=0.28×Tout＋20.4,该模型与其他国家学者的研究有一定的相似性。     

冬季温度漂移下心率变异性对人体热舒适的影响

研究显示,环境温度的变化对人体心脏活动的影响显著,寒冷或极端温度会给人们带来心血管疾病。本文基于人体心率变异性指标,探讨了温度漂移热环境在室内热舒适方面的优势,并分析了人体主观热评价、皮肤温度与心率变异性之间的关系。本文设置16名受试者从初始稳定温度（24℃或18℃）经历半小时的温降漂移,最后再经历升温回到初始温度。实验收集了受试者的主观热评价与皮肤温度,并全程监测了其心电信号。通过频域分析法,得到了心率变异性的低频功率/高频功率比值（LF/HF）。结果表明：在冬季,适当的温度漂移可以改善受试者对相同温度热环境的热舒适评价;温度漂移对人体热舒适的影响可以通过LF/HF值表征出来;冬季温度漂移热环境下,人体的LF/HF值与平均皮肤温度、热感觉显著相关。     

改性木材的热性能研究

通过热分析、红外光谱、剩碳率和氧指数对用含氮、磷等无机化合物处理后的阻燃木材的热降解行为进行了表征,并对其阻燃机理作了初步探讨.结果表明,经过阻燃处理的木材其氧指数和剩碳率比未处理的木材升高,而热降解反应活化能和分解温度降低.     

混凝土湿热传导与湿热扩散特性试验研究(Ⅱ)——试验成果及其分析

利用5组组合试件，测试了不同含湿状态下混凝土的导温系数，并采用原理部分的公式对实测结果进行了修正；用修正后的混凝土热物性参数，计算了试验条件下主测点与加热面上的温度变化过程。试验表明计算值与实测值与实测值吻合良好，误差在6％以内。由本实验方法得到的饱和混凝土试件的导温系数为干燥试件导温系的1．6倍。     

热障涂层陶瓷材料La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7的制备和性能

研究了La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)的合成动力学及相结构,并根据合成过程中的损失对初始成分进行了设计,最终制备出符合原子比La∶Zr∶Ce为10∶7∶3的LZ7C3粉末.用X射线衍射仪和场发射扫描电镜研究了样品的相成分和微观组织,用激光脉冲法和推杆法测量了样品的热导率和热膨胀系数.结果表明:LZ7C3是由烧绿石结构的La2Zr2O7(LZ)固溶体和萤石结构的La2Ce2O7(LC)固溶体组成,其中LZ固溶体是主相;热导率随着温度的升高而逐渐降低,在1473 K时为0.79 W.m-1.K-1,较LZ降低了50%左右;热膨胀系数在1473 K时为11.6×10-6 K-1,比LZ提高了20%左右.这些优越的性能表明LZ7C3是一种具有较大应用前景的新型热障涂层陶瓷材料.     

基于热阻网络法的电机瞬态温度场分析

针对用于电动汽车的驱动电机,要获得较高的功率密度并提升可靠性,必须进行温升分析与控制.通过有限元仿真可以进行精确计算,但存在计算效率低、实时控制较难实现等缺点.为快速分析电机温度场分布情况,在满足精度要求的前提下,本文基于热阻网络法,根据电机结构选取了关键部件作为温度节点,建立了8节点热阻网络,分析计算了热容、热阻、热源和边界条件,建立了矩阵数学模型,最终通过编程获得了额定工况下电机温度场的瞬态变化特性.结合有限元仿真,验证了该结果具备较高的可靠性,并从热阻网络的角度对限制电机温升的方法提出了建议.     

深埋防护工程区划及热舒适模型

为了更好地指导深埋防护的热工设计,通过对影响防护工程热工和热舒适特性相关因素的分析,计算了全国151个主要城市的热工分区指标值,建立了寒冷、干燥、潮湿、热湿4个深埋防护工程的热工区划;基于热工分区和热舒适适应性模型理论,提出了适用于防护工程的热舒适模型。基于热舒适模型, 减小了设计温度与室外空气温度、地温的差值,有利于降低采暖和制冷能耗。通过对典型城市的应用分析表明,采用热舒适模型,新风能耗节能率为6%,围护结构节能率在寒冷地区为20%,具有较好的节能效果。     

阻燃棉纤维的热降解研究

用四羟甲基氯化膦及一些协效剂对棉纤维进行阻燃处理,并用热分析、氧指数及剩炭率等手段对阻燃样品的热解过程及阻燃机理进行了研究.实验表明,经过阻燃处理的样品比未处理的热解起始温度提前,第一阶段热解活化能降低,氧指数和剩炭率升高;不同协效剂得到的阻燃样品,其阻燃性能不同,用尿素和磷酸二氢铵作为协效剂得到的样品阻燃性能分别优于硫脲和六亚甲基四胺.     

Influence of Thermal Treatment on the Structure and Thermal Properties of Kaolin Modified Polyester Fibers

Modified polyester fibers were obtained using 2% and 6% of kaolin blends through melt spinning.The influences of two thermal treatments maintaining the original tension(180 ℃×2 min and 200 ℃×1 min)on the structure and properties of fiber were compared.The changes of grain size and crystallinity of fiber were investigated by X-ray diffraction(XRD).The changes of thermal properties of fibers were analyzed using dynamic mechanical analyzer(DMA).The results show that the crystalline structure of kaolin modified polyester fiber doesn't change with the thermal treatment.With the kaolin content increasing,the grain size of fiber changed.The higher the thermal treatment temperature is,the higher the crystallinity of fiber is.There are two glass-transition temperatures for kaolin modified:the lower one is the glass-transition temperature of polyester fiber matrix,and the higher one is derived from the heterogeneous blend of polyester matrix and nano kaolin.The higher the kaolin content is,the higher the glass-transition temperature is.Thermal treatment could increase the compatibility of polyester matrix and nano kaolin.There was only one glass-transition temperature for the thermal treatment fiber,and the heat resistance of fiber was improved.Thermogravimetric analysis-differential scanning calorimetry(TGA-DSC)results of kaolin modified polyethylene terephthalate(PET)matrix indicate that the decomposition temperature of PET fibers,kaolin modified PET fibers,and thermal treated fibers were little different within 40%-60% of weight loss rate range.     

聚酯及其电解质的热稳定性

以酯交换反应合成了聚丁二酸酯系列,与高氯酸锂制成固体电解质。通过对聚酯及其电解质的热失重分析,将其热分解进行了动力学处理,结果表明这一系列聚酯分解温度相近,与链节单元长度无关;聚酯电解质的热稳定性比聚酯差,且随无机盐含量提高而降低。利用色-质谱联用技术,剖析了聚酯及其固体电解质的分解产物,提出了它们各自的分解机理。