喷涂机器人正压防爆系统设计及试验验证

在喷涂机器人工作过程中,如果内部的电气元件产生的火花或静电接触到油漆挥发的可燃性气体,就会有爆炸风险。为了提高喷涂机器人的安全性,本文在现有机器人机械结构和防爆原理的基础上,采用正压型防爆方法,对喷涂机器人正压防爆系统进行设计,具体包括正压防爆气路系统设计与控制系统设计。经过调试和性能试验,验证了该系统能够有效达到喷涂机器人的正压防爆效果,提高机器人的工作安全性。

磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯复合膜的制备及其性能

合成了磺化聚醚醚酮(SPEEK),以溶液浇铸法制备了磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯(SPEEK/PVDF)复合膜。详细表征了复合膜的微观形貌、电导率、机械性能等,以SPEEK/PVDF20和SPEEK膜组装的全钒液流电池,并对其性能进行了对比研究。结果表明,PVDF的添加能够有效降低复合膜的吸水率、溶胀度和钒离子渗透率,同时有效提高复合膜的弹性模量和拉伸强度。以SPEEK/PVDF20组装了全钒液流电池,电池的库伦效率为87.35%,电压效率为85.76%,能量效率为74.91%,其综合性能优于纯SPEEK膜组装的电池。

质子型离子液体/功能SiO_2复合高温质子交换膜的制备与表征

通过正硅酸四乙酯水解制备了粒径约为70nm球形SiO_2纳米粒子,合成了1-甲基-3-[(三乙氧基)丙基]咪唑氯化物(离子液体),并对SiO_2纳米粒子进行表面修饰得到离子液体表面修饰的功能SiO_2(Im-SiO_2)。以苯乙烯、丙烯腈为基体材料、以质子型离子液体为质子导体,通过掺杂Im-SiO_2制备复合高温质子交换膜。通过扫描电子显微镜、热重分析仪和电化学工作站研究了质子交换膜的微观形貌、热稳定性和电导率,并考察了Im-SiO_2的含量对质子交换膜性能的影响。研究发现,复合质子交换膜的最高电导率可达10-2 S·cm-1。Im-SiO_2的掺杂对质子交换膜的热稳定性影响不大,但适量Im-SiO_2的掺杂有助于提高质子交换膜的导电性能以及保离子液体的能力。这些结果表明该类复合质子交换膜是高温质子交换膜燃料电池理想的隔膜材料,具有很好的应用前景。

基于螺环季铵盐的阴离子交换膜的制备与性能

合成了N,N-二烯丙基吡咯烷溴盐([DAPy][Br]),采用光引发聚合的方式制备了基于[DAPy][Br]的聚合物膜,经过离子交换后得到OH^-型阴离子交换膜.改变原料配比调控膜的离子交换容量,发现膜的溶胀度、吸水率、离子交换容量与电导率都随着[DAPy][Br]含量的增加而增大.该阴离子交换膜具有良好的机械性能和热稳定性,拉伸强度在室温下为10.6～19.8 MPa. 80℃下最高离子电导率可达7.29×10^(-2) S/cm.在成膜过程中[DAPy][Br]发生交联,形成拥有两个五元环的N-螺环结构阳离子,有效提高了膜的耐碱性能,[PSAN]_(70^-)[DAPy][OH]_(30)膜浸泡于80℃下1mol/LKOH溶液中240h,电导率仅下降了11%.上述结果表明,拥有N-螺环季铵盐的脂肪主链的阴离子交换膜有望应用于燃料电池.