碳氢树脂高频覆铜板的研究进展

本文综述了高频覆铜板的特点,并对其基体树脂的介电性能进行对比,重点介绍了碳氢树脂(PCH)高频覆铜板的研究进展。通过对目前碳氢树脂高频覆铜板研究的总结,找出现存的问题并对其未来发展趋势进行展望。

基于碳氢喷射系统工况的DPF再生实验研究

通过发动机台架实验,在设定氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst,DOC)和颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)入口温度的条件下,研究了排气尾管燃油喷射频率和碳氢混合器对DOC的碳氢化合物的转化性能,得出了DOC性能的变化规律,并通过了整车验证。实验结果表明:DPF入口温度和碳氢喷射量得到了较好控制,驻车再生效率达94%,行车再生效率达90%,整车油耗改善了3.3%。

长沙夏季大气非甲烷碳氢污染特征及来源解析

非甲烷碳氢(NMHCs)是臭氧等二次污染重要前体物.选择长沙市2个城市站(W和S点)于2017年夏季采集了大气NMHCs样品.结果显示,观测期间长沙市NMHCs平均体积浓度为(8.67±3.62)×10^(-9)(W)和(12.30±6.01)×10^(-9)(S).烷烃是最主要组分,贡献了64.7%(W)和60.5%(S);其次是芳香烃,占比21.6%(W)和24.4%(S).浓度组成及比值日变化特征表明W点NMHCs浓度上午高于下午,主要受机动车排放影响;S点则是早晚高中午低,可能与中午光化学反应强、早高峰机动车排放大等有关.芳香烃是最重要的活性化合物,贡献了53.9%—56.0%的臭氧生成潜势;异戊二烯和烯烃对等效丙烯浓度的贡献也较大(合计>40%).长沙市夏季大气NMHCs来源主要有汽油车尾气(25.0%)、工业过程与溶剂使用(20.2%)、生物质燃烧与天然气使用(19.8%)、汽油挥发(17.2%)、柴油车尾气(12.3%)和植物排放(5.5%).不同站点来源存在差异:W点受汽油车尾气影响最大(30.2%),其次是生物质燃烧与天然气使用(22.6%);而S点主要受工业过程与溶剂使用(23.9%)和汽油车尾气影响(20.2%).

基于金属有机框架的汽油机冷启动碳氢化合物吸附和扩散性能的研究

为研究汽油机冷启动过程产生的碳氢化合物在金属有机框架上的吸附和扩散行为特性,建立金属有机框架(MOFs)的计算模型,并验证模型的准确性。然后,对比分析C2H4和C6H6组分在沸石与MOFs上的吸附性能。最后,采用蒙特卡罗和分子动力学方法,分析C2H4、C6H6及等物质的量比混合组分在ZIF-20、ZIF-67、ZIF-318这3种MOFs结构的吸附性能和扩散性能。研究结果表明:与沸石材料相比,MOFs具有更优异的碳氢吸附效果。3种MOFs结构中,ZIF-20对C2H4和C6H6具有最大的吸附量,其吸附量分别为202.1和187.8个晶胞。在ZIF-20中C2H4的吸附位点主要集中在β-笼,C6H6的吸附位点主要集中在α-笼和双四元环。而在ZIF-67和ZIF-318中的吸附位点主要集中在十二元环。C2H4和C6H6分别在ZIF-318和ZIF-20中的扩散最强烈,且C2H4在3种MOFs上的扩散系数明显比C6H6的扩散系数大。

热通道内典型碳氢燃料的热解结焦行为

燃料分子结构是影响主动冷却通道内热解结焦过程的重要因素。在预氧化的STS304(Φ3.0 mm×0.5 mm×1.0 m)流动反应管内,600~800℃、1.0 MPa下对比了正庚烷(nC_(7)H_(16))、异庚烷(iC_(7)H_(16))、甲基环己烷(MCH)、正十二烷(nC_(12)H_(26))、甲苯(A_(1)CH_(3))的热解结焦行为。实验定量获取了热解气液产物并计算了燃料反应热沉,通过称重法对比了非稳态结焦特性和沿程结焦分布规律。结果表明,较低温度650℃下链烷烃的转化率较高,环烷烃次之,A1CH3在高于775℃转化率骤增。低温下MCH和nC_(12)H_(26)结焦速率较低,高温下MCH和A_(1)CH_(3)的结焦速率显著提高。直链烷烃裂解双烯含量最高,稳定的环状结构均有利于提供高热沉。iC_(7)H_(16)比nC_(7)H_(16)更稳定且结焦趋向更弱,但甲基的存在,产物烷烃化程度增加。五种典型燃料的结焦过程均呈现三阶段非稳态生长规律,低温下链烷烃结焦速率较大,高温下MCH和A_(1)CH_(3)结焦贡献显著提高。

超临界碳氢燃料流动不稳定的频域分析与数值模拟

再生冷却通道中的流动失稳是高超声速飞行器发动机热防护技术中的核心问题之一。为研究超临界碳氢燃料在冷却通道中的流动不稳定特性,基于有限体积法及流体物性近似,发展了高效的一维瞬态模拟方法;同时,基于小扰动假设,进一步提出了用于预测稳定行为的频域分析方法。通过相关实验,验证了模型的可靠性。基于时域和频域方法的综合分析,沿内特征曲线讨论了主要失稳类型,重点分析了受密度波及Ledinegg不稳定共同影响的复合不稳定性。随后,进一步分析了工作压力和入口温度对稳定特性的耦合影响,并基于N_(tpc)-N_(spc)空间划分了稳定区域。研究发现,复合不稳定、Ledinegg不稳定以及密度波不稳定,随入口温度升高而相继消失。Ledinegg不稳定及密度波不稳定的稳定边界在N_(tpc)-N_(spc)空间具有高度相似性,而复合不稳定性的区域在较高的压力下略有缩小。

STS304管表面“氧化+结焦”处理对碳氢燃料热解结焦的抑制作用

采用氧化或结焦方式对STS304内表面进行预处理,得到反应管O-STS304、C-STS304、OC-STS304,将其与STS304和TA管开展SEM/AFM表面形貌、表面元素XPS和导热系数等参数测试.结焦引入碳层增加了STS304内表面的粗糙度以及导热热阻,但一定程度抑制了催化结焦,同时提高了管材耐温性.采用MCH热解结焦实验发现,氧化和结焦预处理对热解影响很小,结焦处理可以显著降低催化反应管的结焦速率,5种管材的结焦速率排序为STS304>O-STS304>OC-STS304>TA>C-STS304.因此,对镍基催化反应管进行结焦预处理可以有效抑制结焦.

城市碳氢固废粒化预处理产物的高炉喷吹特性

为缓解城市生活垃圾带来的环境污染问题,本文以废弃的食品袋、手提袋、垃圾袋、快递袋、纸屑、秸秆和土壤为原料,按照相应比例进行混合配制,将所得的城市碳氢固废进行粒化预处理并用于高炉喷吹,研究粒化产物的成分、着火点、爆炸性、燃烧性、气化性等高炉喷吹特性。结果表明:城市碳氢固废粒化产物的挥发分、固定碳、灰分质量分数分别为61.56%、19.02%、19.42%,且其热值较高,为25 497.3 kJ/kg;粒化产物的着火点为241℃,与无烟煤混合后着火点升高;粒化产物有强爆炸性,与无烟煤混合后爆炸性减弱。该粒化产物和无烟煤混合后,其燃烧性能和反应性能显著改善。该粒化产物的添加比为40%时,既能保证高炉的安全喷吹,又能对无烟煤的燃烧起促进作用,且生产1 t生铁最多可降低190.4 kg碳排放。研究结果表明,城市碳氢固废可以作为高炉喷吹的优质燃料,同时可在一定程度上降低高炉工序的碳排放。

高密度碳氢燃料JP-10流动换热及热裂解结焦实验研究

基于再生冷却技术研究背景,在热通量100~2000 kW/m^(2)、常压~6 MPa条件下,于Ф4 mm×1 mm高温合金钢圆管内开展了高密度吸热型碳氢燃料JP-10的流动换热特性和热裂解结焦特性实验研究。研究表明,压力2MPa下,1204.6 kW/m^(2)是煤油发生偏离核态沸腾的临界热通量。亚/超临界压力下JP-10部分流动换热区域可划分如下:入口效应区、强制对流换热区、(拟)过冷沸腾区、(拟)饱和沸腾区等。流体温度是主导燃料结焦的主要因素。压力2、4、6 MPa下,燃料结焦起始点流体温度分别为679、652、643℃。壁面温度在高结焦反应发生后对结焦量产生同步影响。压力升高,燃料管内结焦加剧,高温燃料在管道内停留时间增加是主要原因。

焦化行业碳氢资源利用潜力与低碳路径评价

中国焦炭产量达4.73×10^(8)t,副产焦炉气约2×10^(11)m^(3)。焦炉气富含H_(2)、CH_(4)和CO等碳氢资源,对其有效利用并衔接上下游产业的氢能需求,有望产生显著的产业链减碳效益。本研究构建全国焦化企业的空间地理坐标和产能数据库,针对典型焦化企业开展物质流、碳流分析,系统比较焦炉气不同利用路径的环境影响、碳减排效益及碳氢资源利用率,提出优化的焦炉气利用策略。结果表明,我国焦化企业集中度较低,山西省是独立焦化企业最多的省份,企业规模在2×10^(6)t以下;河北、辽宁、吉林、江苏等地则主要以钢焦联合企业为主,主要为大型焦化企业。焦化行业副产大量焦炉气,可产氢气达1×10^(11)m^(3)。生命周期评价结果表明,焦炉气用于化工转化和还原剂高炉喷吹相比作燃料直接发电均可有效降低碳排放,尤其制氢路径和高炉喷吹路径的全球变暖潜值减少量分别是制甲醇路径的5倍和67倍。此外,在各种焦炉气利用路径中,总环境影响从高到低依次为制甲醇、发电、制LNG、制合成氨、制氢、高炉喷吹。结合各焦炉气利用路径分析与钢、焦企业空间分布,山西省等地独立焦化企业较多,可优先考虑向焦炉气制氢方向转型。而有条件发展钢焦联合发展区域,如河北、辽宁、吉林、江苏等地,向高炉喷吹焦炉气工艺改造转型,更有利于产生行业间协同效益,有效推动减污降碳发展。

吸热型碳氢燃料退化的多因素影响研究进展

针对吸热型碳氢燃料在冷却飞行器时发生氧化退化和裂解退化的问题,探讨了影响吸热型碳氢燃料退化的多个因素。综合分析了金属壁面温度、燃料压力和接触壁面材料等因素对燃料退化性能的影响。研究发现,金属壁面温度对燃料的退化具有重要的影响,其和燃料温度均会影响燃料的氧化速率和结焦物产生的位置;金属壁面的材料对燃料退化具有催化作用,结焦物中金属硫化物的存在验证了硫元素对燃料的退化具有促进作用。

东、西方蜜蜂对黑尾胡蜂表皮碳氢化合物的触角电位反应

表皮碳氢化合物是昆虫种内和种间识别的重要信息化合物,探究黑尾胡蜂Vespa soror表皮碳氢化合物的种类及蜜蜂的电生理反应对理解蜜蜂与胡蜂间的化学通讯具有重要意义。本研究采用有机溶剂浸提法结合气相色谱-质谱联用技术分析了黑尾胡蜂翅和足的表皮碳氢化合物种类及相对含量,利用昆虫触角电位(EAG)技术分析了东方蜜蜂Apis cerana、西方蜜蜂A. mellifera对其的反应。结果表明,黑尾胡蜂表皮碳氢化合物由C_(23)~C_(31)的31种碳氢化合物构成,其中烷烃类物质26种、烯烃5种,甲基支链烷烃的含量最高,在翅和足中的相对含量分别是58.72%和71.44%。东、西方蜜蜂均对黑尾胡蜂的表皮碳氢化合物产生显著的EAG反应(P<0.001),且东方蜜蜂的EAG相对反应值显著高于西方蜜蜂(P<0.05),说明东方蜜蜂对黑尾胡蜂表皮碳氢化合物的敏感性比西方蜜蜂更高,这可能与两者长期协同进化形成的捕食与反捕食关系有关。

有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂性能研究

针对氟碳表面活性剂作为水成膜泡沫灭火剂的核心组分,因其难以被生物降解且对环境危害严重而被严格限制使用的问题,研制出有机硅-碳氢表面活性剂复配的无氟环保型性能优良的发泡剂。选取市售绿色易降解的几种有机硅表面活性剂和碳氢表面活性剂,利用泡沫扫描仪和界面流变仪研究其表面活性和泡沫性能,采用单因素试验法对单一表面活性剂进行优选,通过正交试验法将优选的有机硅表面活性剂Silok 8022和碳氢表面活性剂AOS、LAMC进行复配试验,并对结果进行极差分析得到最佳发泡剂组合。结果表明:优选出的3种有机硅-碳氢表面活性剂最佳复配组合作为发泡剂具有优异的泡沫性能,相对于含氟碳表面活性剂FS-61发泡剂,有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂的最大泡沫体积增加了7 mL、最大泡沫含液量增加了2.28 mL及300 s析液率降低了3%;无氟泡沫灭火剂灭火时间较商用3%水成膜泡沫灭火剂缩短4 s。因此,复配发泡剂在环境友好的同时且具有较好的泡沫性能及灭火效果。

东西方蜜蜂的表皮碳氢化合物分析

表皮碳氢化合物(CHCs)在蜜蜂的巢友识别发挥重要作用,东方蜜蜂(Apis cerana)和西方蜜蜂(Apis mellifera)均可准确识别并驱逐非巢友以保护巢内资源不被掠夺,但与成蜂相比,它们均对刚出房的幼蜂的识别能力相对较弱,即使是非巢友。为探究蜂群内不同种幼蜂个体未被清理的现象,研究通过气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)和气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析鉴定东方蜜蜂成蜂、西方蜜蜂成蜂、东方蜜蜂幼蜂和西方蜜蜂幼蜂的表皮碳氢化合物,对鉴定的40种物质的峰面积进行数据转换后进行主成分分析,提取6个特征值大于1的主成分进行判别分析,结果显示四种类型的蜜蜂的表皮碳氢化合物谱图存在显著差异;通过马氏距离进行多重比较,结果显示不同成蜂间的表皮碳氢化合物差异性显著大于幼蜂,同种蜜蜂的成蜂与幼蜂的表皮碳氢化合物谱图差异性较小,这可能揭示了幼蜂更易被不同蜂群接受的原因,也增进我们对昆虫行为和化学通信的理解。

双元碳氢混合制冷剂在饮料柜制冷系统中的应用研究

基加利修正案促使我国推进HFCs类制冷剂的削减和节能政策,其中碳氢混合制冷剂是近年间新兴的解决方案。本文以饮料柜为应用对象,建立了物理数学模型,通过仿真模拟和实验测试的方式,研究了双元碳氢混合制冷剂在饮料柜制冷系统中的可能性。结果表明,相比R290制冷剂,R600a/R290混合制冷剂性能更优,排气压力下降了24%,吸气压力下降了42%,耗电量下降了7.8%,噪音下降了5.6dB(A),可以作为新一代的饮料柜用制冷剂。

气源及纳米颗粒对氟碳-碳氢表面活性剂泡沫性能影响研究

以双子短链氟碳表面活性剂(Gemini)和两性碳氢表面活性剂(LAMC)为核心组分制备了环保型泡沫分散体。研究了纳米SiO_(2)颗粒和压缩气源种类对泡沫分散体起泡性、稳定性及铺展特性的影响。结果表明,纳米SiO_(2)颗粒与短链氟碳表面活性剂存在分子间相互作用,在试验范围内,与压缩空气相比,未添加纳米SiO_(2)颗粒的压缩氮气泡沫高度提升约5.8%,添加浓度为3%的纳米SiO_(2)颗粒后分散体发泡性能略微下降。随着纳米SiO_(2)颗粒的加入,泡沫的稳定性显著增加,氮气泡沫稳定性比空气泡沫提升约5%。纳米SiO_(2)颗粒形成网状结构聚集体堵塞在Plateau边界中,有效延缓泡沫析液和粗化,从而增强泡沫的稳定性。由于氮气和空气自身密度及对泡沫液膜渗透性的不同,压缩空气泡沫在油面上的平均铺展速率较压缩氮气泡沫提升2.6%。研究结果能够为纳米SiO_(2)颗粒在环保型泡沫灭火剂的研发和灭火应用方面提供理论指导。

元素分析仪测定固体生物质燃料中碳氢氮含量的不确定度评定

基于Elementar vario MACRO cube型元素分析仪测定固体生物质燃料中碳、氢、氮含量的方法原理,建立了测量数学模型,研究分析了测定结果的不确定度来源,评定了测量重复性、校准曲线、样品称量以及校准物质纯度引入的不确定度分量,并通过对合成标准不确定度及扩展不确定度的计算,得出了元素分析仪测定固体生物质燃料中碳、氢、氮含量的不确定度。结果表明,影响固体生物质燃料中碳、氢、氮含量测量不确定度的主要来源是测量重复性与校准曲线,样品质量与校准物质纯度引入的不确定度较小,最终得到的固体生物质燃料样品中碳、氢、氮含量与不确定度为:碳元素(43.63±0.18)%,氢元素(5.23±0.05)%,氮元素(0.83±0.05)%,其中k=2。

通过密度泛函理论对溶剂效应对碳氢键断裂步骤的影响研究

碳氢键活化反应在合成方面的作用已经被研究证明了。其中8-氨基喹啉导向基介导的碳氢键活化反应是实现此策略最常用的方法。大量的计算化学研究都已证明8-氨基喹啉导向基自身强大的供电子效应以及刚性结构是其反应高效的关键。然而,与此相关的溶剂效应并没有得到充分研究。依次选取极性从低到高的溶剂甲苯、1,2-二氯乙烷、丙酮、乙腈、二甲基亚砜的隐式溶剂模型来对8-氨基喹啉导向基介导的sp~3碳氢键活化反应的决速步(碳氢键断裂步骤)进行密度泛函理论(DFT)计算,最终得知随着溶剂极性的提高,碳氢键断裂步骤的过渡态的熵减程度会明显下降,从而使得对应的吉布斯自由能垒降低,进而加快碳氢键断裂步骤的进行。

煤气化掺烧高浓度碳氢化合物技术研究与应用

本文系统研究了煤气化掺烧高浓度碳氢化合物的技术及其应用,结合实际工业案例详细阐述了煤浆给料系统A和煤浆制备系统A的设计和运行情况。这些系统通过高效的混合、加热和输送装置,实现了煤和水的充分混合和制备,显著提高了煤气化过程的效率和产物质量,降低了生产成本和环境污染。研究结果表明,高浓度碳氢化合物掺烧技术在煤气化工艺中具有显著的经济效益和环保优势。

等离子体催化净化汽车尾气中碳氢化合物的基础研究

对于汽车尾气净化策略,等离子体催化技术因其独特的高效催化特性多年来一直备受科研工作者的关注。基于此,本文首先阐述了等离子体催化的基本原理,其次分析了等离子体催化净化汽车尾气中碳氢化合物的研究方法,最后展望了等离子体催化净化技术在汽车尾气治理中的应用前景,以供参考。