真空玻璃的支撑与封接技术研究进展

真空玻璃具有优异的隔热、隔声性能,广泛应用于建筑物和人们的生产生活,是一种新型的建筑节能玻璃。本文介绍了钢化、合金、非金属、吸附类、非金属类填充型支撑柱及真空玻璃边缘激光、含密封帽式、金属氧化物封接料等封接技术的发展,综述了国内外真空玻璃的制备工艺和研究进展。针对支撑柱耐久性差、易脱落、导热性较强及玻璃封接过程中密封性差等问题,阐述分析支撑柱截面形状和其固定装置与支撑柱性能间的关系,通过不同材料的焊料封接和封接过程中发明的保护措施,改善和提高了真空玻璃的传热、耐久等问题,促进了真空玻璃在节能环保领域的发展。

预应力单向曲面真空玻璃传热性能模拟与分析

通过有限元ANSYS,基于Workbench中热力学模块,在不考虑风荷载的情况下,对两块单向微曲面玻璃在真空状态下的传热与不同部位的热量损失情况进行分析。经对两块玻璃表面和四周的玻璃挡板预设环境温度,模拟分析发现,玻璃系统中保温较差的部位主要是四周挡板和预应力铆接钢丝,玻璃与挡板连接处热量损失较高,铆接钢丝对玻璃空腔温度的影响是其周围约30 mm的部分。

预应力真空玻璃的力学性能模拟与分析

通过运用ANSYS对预应力曲面玻璃的表面进行模拟分析,分析施加不同的预应力时玻璃表面应力分布情况,找到玻璃可承受的最佳预应力,并产生部分富余预应力,防止应力松弛。结果表明,在对玻璃施加0.1 MPa应力的情况下,最大形变为621.68μm,最小形变为69.076μm,既不影响玻璃正常使用的强度,也可抵消外界大气压产生的荷载,使得真空玻璃整体的安全性较高。

掺硫沥青基炭微球制备与储钠性能的研究

以煤直接液化沥青为碳源,通过低温高压硫化和炭化制备了掺硫沥青基炭微球。探讨了炭化温度对掺硫沥青基炭微球的形态、组成、微观结构和储钠性能的影响。结果表明,所得沥青炭富含大量微球,硫含量丰富,600℃下硫原子百分数高达8.48%。随着炭化温度的升高,所得沥青炭的硫含量逐渐降低,比表面积增加到301.79 m^(2)/g,层间距为0.3731 nm。700℃炭化所得沥青炭储钠性能最佳,在25 mA·g^(-1)的电流密度下,首次充电比容达到435.5 mAh/g,首次库伦效率达64.46%;在0.5 A/g电流密度下经过1 000次循环后仍然具有209.2 mAh/g的可逆容量,表现出优异的循环稳定性。其优异的储钠性能得益于其兼具有高的硫含量、大的层间距以及合适的孔隙结构。

沥青基炭纤维气-液混合不熔化工艺的研究

常用的沥青基炭纤维空气不熔化工艺耗费时间比较长,一定程度上增加了制作成本。为了提高沥青基炭纤维不熔化工艺效率,采用硝酸和空气氧化法复合工艺对沥青基纤维进行交联不熔化处理。该工艺吸取了硝酸氧化速度快的优点,又保留了气相氧化法微观结构好的优势。结果表明,在5%硝酸氧化25 min后继续采用空气氧化达到沥青基纤维的不熔化,进一步炭化所得的沥青基炭纤维比单纯空气氧化法得到的炭纤维性能高,同时整个不熔化时间有所减少,提高了不熔化生产效率。

煤直接液化沥青制备中间相沥青炭纤维的研究

中间相沥青基炭纤维的性能直接取决于纺丝用中间相沥青,煤直接液化沥青因其饱和烃含量高,氢碳比高,高温融变性好,硫含量低等优点成为制备纺丝用中间相沥青的优良前驱体。本文以煤直接液化沥青为原料,研究不同热缩聚工艺对中间相沥青组成和结构的影响,通过考察其偏光织构、软化点、喹啉不溶物含量、黏温曲线和纺丝时长等指标综合评价可纺性。采用高低温结合多段聚合工艺制得具有大融并体结构、可纺性优良的中间相沥青,并进一步制得具有理想微观形貌的纤维,其拉伸强度为2.03 GPa,拉伸模量达到581 GPa。

醋酸纤维素基纳米炭纤维制备与电化学性能

本文以醋酸纤维素(CA)为碳源、以PVP为添加剂,通过静电纺丝法制备CA/PVP纳米纤维,经PVP脱除、脱乙酰化、预氧化和炭化制备了醋酸纤维素基纳米炭纤维。通过扫描电镜、红外光谱和物理吸附等手段考察了PVP添加量对纤维形貌、分子结构、比表面积与孔结构等结构的影响。结果表明,乙醇浸泡成功脱除了CA/PVP纳米纤维中PVP,形成了丰富的中/大孔,而这些孔隙有效的促进了CA的脱乙酰化,进而有效提升了纤维炭化过程中的结构稳定性。过多添加PVP会导致CA相不连续,其脱除会导致CA骨架的坍塌融合。添加PVP后所得碳纳米纤维具有完好的纤维形态,比表面积可达454m^(2)/g。将所得纳米炭纤维用作电容器电极进行电化学测试,结果表明,当CA/PVP为1:1时,所得纳米炭纤维的电化学性能最优,其在0.2 A/g电流密度下的比电容为103 F/g。

碳化温度对煤液化沥青基碳材料储钠性能的影响

本文通过直接热解煤液化沥青制备了钠离子电池用负极碳,探讨了碳化温度对沥青碳结构和储钠性能的影响.研究表明,随着碳化温度由600℃增升高至900℃,所得沥青碳的石墨层间距逐渐减小.缺陷含量先增加后降低,储钠容量也呈先增后减的趋势.当碳化温度为700℃时,所得负极碳PC-700具有最优的储钠性能,在0.1 C下,PC-700的可逆放电比容量达到285.4 mAh g^(-1).在2 C下循环1000次后,PC-700仍具有122.7 mAh g^(-1)的放电比容量,容量保持率达到94.7%.