尾矿陶粒/正壬醛酰腙复合材料的制备、表征和相变储能性质

针对固液相变储能材料在相变过程中液体发生泄漏而缩短其使用寿命,甚至造成安全隐患问题,实验研究常压下自发浸渗法制备了一种低相变温度、高潜热的尾矿陶粒/正壬醛酰腙复合材料,通过红外光谱、紫外可见漫反射光谱、XRD和对N2吸脱附实验对复合材料进行了表征,测试了复合材料的热稳定性和相变储能稳定性。红外光谱和紫外可见漫反射光谱结果表明,尾矿陶粒与正壬醛酰腙之间作用力是氢键;XRD测试和N2吸脱附实验显示,在形成复合材料过程中,正壬醛酰腙钻入到了尾矿陶粒的孔结构中;TG和DSC测试结果表明,形成复合材料后热稳定性增强,在100次升温和降温循环试验后,复合材料的熔化潜热仅降低了1.10%,凝固潜热增加了0.40%,说明复合材料具有良好的循环稳定性和热稳定性。

基于纳米TiO 2对十四烷-正辛酸二元相变微胶囊的改性制备及性能表征

通过溶剂挥发法制备以十四烷-正辛酸二元相变材料为芯材,纳米TiO 2改性壁材聚砜的相变微胶囊。探究不同添加量的纳米TiO 2对微胶囊性能的影响,使用FT-IR、DSC、电子显微镜对相变微胶囊的化学结构、表面形态、相变特性及包裹率进行检测。分析发现,当纳米TiO 2添加量为3%时,相变微胶囊的表面形态最佳,粒径最为平均,其熔化焓和结晶焓分别为88.91J/g和80.4J/g,且包覆率可达44.42%。

一种消除周期性毛刺相位误差的互补格雷码双N步相移法

互补格雷码双N步相移法因其具有鲁棒性好、检测精度高等特点在条纹投影轮廓术领域成为研究热点。然而,传统互补格雷码双N步相移法存在检测效率低以及未消除周期性毛刺相位误差的问题。针对这些问题,本文对传统互补格雷码双N步相移法进行改进消除周期性毛刺相位误差,首先通过相机捕获形变条纹图像并计算出两组截断相位,然后利用两组截断相位的相关性消除检测数据中的相位差、周期性毛刺相位误差,再对两组截断相位进行融合,最后通过互补格雷码相位展开法对融合后的截断相位进行相位展开。实验得出本文方法在检测效率不变的情况下,能有效消除周期性毛刺相位误差,得到高精度展开相位,相比于未消除周期性毛刺相位误差的互补格雷码双N步相移法,本文检测方法精度提高了约24.57%,相比于互补格雷码N步相移法,本文检测方法精度提高了约6.29%。

高质量碲镉汞双层异质结材料制备

本文重点介绍了富汞垂直液相外延技术,在对该技术进行研究时,提出了一种温场优化方法和一种生长方法来提升材料质量和工艺稳定性。最后介绍基于双层异质结材料采用台面结器件加工等碲镉汞探测器组件制备方法,制备中波、长波和甚长波碲镉汞探测器组件的进展情况。

正十八烷@三聚氰胺-脲醛树脂微胶囊相变材料的制备与表征

以三聚氰胺-脲醛树脂(MUF)作为囊壁,以正十八烷为芯材,通过原位聚合法制备了正十八烷@三聚氰胺-脲醛树脂微胶囊相变材料,研究了乳化剂Span80、Tween80、十二烷基硫酸钠对微胶囊相变材料形貌、结构和热性能的影响。结果表明,乳化剂类型和乳化剂添加量对微胶囊相变材料的形貌会造成显著影响,使用非离子乳化剂和阴离子乳化剂复配时,微胶囊相变材料的团聚现象得到改善,粒径分布均匀,储热能力提高。制备的微胶囊相变材料潜热存储效率达到54%时,微胶囊相变材料的熔融焓和结晶焓分别为134.2J/g和109J/g。

SiO_(2)/正十八烷相变微胶囊的制备及性能研究

以SiO_(2)为壁材,正十八烷为芯材,通过溶胶-凝胶法制备相变微胶囊,探讨乳化剂用量、乳化转速、乳化时间、芯壁比及氨水用量对微胶囊储热性能的影响,对最佳工艺条件下制得的微胶囊进行性能表征,并将其应用到织物上以制备调温织物。结果表明:在乳化剂用量2.5g、乳化转速8000r/min、乳化时间15min、芯壁比1/1和氨水用量1mL的工艺条件下制得的微胶囊,其表面光滑,呈圆球形,具有较好的耐热性和调温性能,熔融温度31.9℃,熔融焓154.7J/g,结晶温度22.5℃,结晶焓154.4J/g,调温织物也表现出良好的调温性能。

正二十烷/十二水磷酸氢二钠/膨胀石墨复合相变蓄热储能材料的制备与性能分析

为解决十二水磷酸氢二钠的过冷、相分离、循环稳定性等问题,研发制备N-E/DHPD/EG复合相变材料,并对其各项性能进行表征分析。N-E/DHPD/EG复合相变材料过冷度降低到1℃以内,同时保持了229 J/g以上的相变焓,在保证相变焓不产生过大降低的情况下,复合相变材料过冷度问题得到很好的改善。同时,膨胀石墨的加入,极大的提升了复合相变材料的导热系数达1.086 W/(m·K)以上,且循环稳定性较好。

正癸烷/空气旋转爆轰波形成与传播数值模拟

针对气液两相旋转爆轰波形成与传播问题,本文以液态正癸烷为燃料,采用欧拉-拉格朗日方法,通过三维数值模拟给出了两相旋转爆轰波的形成演变特点和自持传播机理。研究结果表明:在起爆阶段,通过调控初始燃料分布能够获得强度不同的爆轰波和压力波;在对撞阶段,爆轰波与压力波共发生4次对撞,由于缺乏燃料供给,压力波逐渐衰减并消失,爆轰波以单波模态传播;在稳定传播阶段,未燃燃料在三叉点处聚集形成未反应气流区并诱导产生局部爆炸。未反应气流区的周期性出现和局部爆炸是两相爆轰波自持传播的重要影响因素。

十八烷/二氧化硅相变微胶囊的制备与表征

以十八烷(n-OD)为芯材、二氧化硅(SiO_(2))为壁材,采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅相变微胶囊(SiO_(2)MEPCMs)。通过各种反应参数的调控,获得最佳的SiO_(2)MEPCMs,最佳反应参数为硅酸四乙酯加入量10 mL、V水∶V乙醇为2∶1、乳化速度12000 r/min,搅拌速度300 r/min,并且发现氨水(NH_(3)·H_(2)O)的滴加速率会明显改变SiO_(2)MEPCM的形貌。

离子液体+正己烷+异丙醇液液相平衡数据的测定及关联

通过COSMO-RS模型筛选出1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐([EMIM][TFA])、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐([EMIM][DCA])、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯([EMIM][DEP])三种离子液体作为萃取剂分离正己烷-异丙醇体系。在303.15 K、101.3 kPa下,测定正己烷+异丙醇+[EMIM][DCA]/[EMIM][TFA]/[EMIM][DEP]的三元液液相平衡实验数据,通过计算得出选择性与分配系数,分析离子液体各自的分离性能。通过Othmer-Tobias,Bachman,Hand方程对实验数据进行一致性检验。采用Aspen Plus v11流程模拟软件中NRTL模型进行数据关联拟合,获得均方根偏差(RMSD)和二元交互作用参数。模拟结果表明,选择性与分配系数均大于1,说明三种离子液体均可作为萃取剂;方程的回归系数均大于0.95,说明实验数据可靠;得到RMSD均小于3%,说明模拟计算数据能较好地关联实验数据。

含锑铁非水相湿法氧化脱硫剂高效吸收H_(2)S的研究

将SbCl_(3)和FeCl_(3)按一定比例引入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,构建了一种非水相湿法氧化脱硫体系。对脱硫剂及其产物进行了表征,并通过静态脱硫试验研究了该体系对H 2S的吸收规律。结果表明,该脱硫剂在常温常压下的硫容可达8.91 g/L,添加适量的水及提高一定的温度均有助于提高其脱硫效率。在适量Cu^(2+)存在下,该系统在连续5次脱硫-再生循环后,硫容水平保持在初始硫容的90%以上,再生后的固体产物为高纯硫磺。此外,Sb^(3+)是保证H_(2)S有效吸收的关键组分,适量Cu^(2+)的存在可促进Fe^(2+)向Fe^(3+)转化,以促进体系的氧化再生。

煤炭地下气化点火阶段正庚烷着火及燃烧数值模拟研究

煤炭地下气化技术将地下煤层以天然气形式开采出来,是一种清洁、高效的能源利用方式。点火是开启气化反应的第一步,对化学点火过程中燃料着火与燃烧特性的分析将有助于高效气化。该文选取正庚烷为点火燃料,采用离散相模型模拟庚烷雾化过程,建立庚烷液滴与氧气共流燃烧模型,探究庚烷着火温度及燃烧火焰特性,并对影响初始点火过程的关键因素进行分析。结果表明:随压力升高,庚烷着火温度降低,10 MPa时达到670 K;液滴粒径在0.1~0.4 mm范围内时,着火温度随粒径减小而小幅上升;提高氧化剂中氧气浓度可显著提高火焰温度,但会导致火焰长度变短;为避免煤的熔融问题,氧气浓度控制在20%~30%附近较为合适,对壁面最高温度在1200~1530 K内。贫氧燃烧时,火焰温度较低,但过量空气系数处于0.6~0.8时,对壁面的加热温度及加热长度均高于富氧燃烧,在点火过程中能更高效利用燃料。结果可为煤炭地下气化点火过程燃料及氧化剂参数控制提供一定参考。

相变微胶囊的制备、性能评价及相变沥青的性能分析

为探究微胶囊对沥青性能的影响,通过正交试验,探明合成脲醛(三聚氰胺-尿素-甲醛)树脂壳材和正十四烷芯材对相变微胶囊性能的影响,解析其最佳制备工艺;采用差示扫描量热仪(DSC)、动态剪切流变试验仪(DSR)等实验手段,研究相变微胶囊改性沥青(相变沥青)的功能性。结果表明,微胶囊最佳制备工艺为乳化剂浓度7%,乳化转速2000 r/min,芯材与壁材质量比1∶1,油水体积比1∶7,合成时间90 min,合成温度80℃,此条件下制备的微胶囊潜热为117 J/g;微胶囊壳材密封性较好,能够在沥青中稳定存在,满足沥青施工温度区间要求;相变沥青放热区间为-7.1~-17.9℃,吸热区间为2.3~13.5℃,当微胶囊掺量为7%时,相变沥青相变焓为5.258 J/g;相变微胶囊能够有效延缓沥青硬化过程,且在常温条件下保持稳定,具有应用潜力。

高熵合金/陶瓷在Ti(C,N)基金属陶瓷中的研究现状与展望

Ti(C,N)基金属陶瓷因其具有良好的硬度、耐磨性和化学稳定性,成为制造业中不可或缺的关键材料,进一步提高金属陶瓷材料的强韧性对扩大其应用领域和应用规模具有十分重要的意义。本文阐述了Ti(C,N)基金属陶瓷的相结构特点,并重点综述了高熵合金/陶瓷在Ti(C,N)基金属陶瓷的黏结相和添加相成分设计和制备中的应用。对高熵合金/陶瓷在金属陶瓷的主要研究方向进行了总结展望:在Ti(C,N)基金属陶瓷中加入高熵合金黏结相后组织的演变和对材料性能的影响机理需进一步研究;同时高熵陶瓷添加相在Ti(C,N)基金属陶瓷中的作用及机理也是一个重要的研究方向。

分散固相萃取净化-GC-MS法测定橡胶中N-亚硝基二乙基胺

分别考察了萃取溶剂的选择,吸附剂C18和PSA用量。将样品剪成约1cm×1cm左右的碎片并冷冻粉碎,过18目分样筛。样品用10mL二氯甲烷,在30℃条件下超声30min,萃取液经100mg吸附剂C18和100mg PSA净化,离心。上清液用毛细管色谱柱DB-WAX(30m×0.32mm×0.50μm)分离,采用GC/MS选择离子检测,外标法定量。结果表明:N-亚硝基二乙基胺在0.05~4.00mg/L的浓度范围内,线性良好,相关系数(r)为0.9994,方法检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.5mg/kg和1.0mg/kg;加标平均回收率在90.2%~98.6%之间,相对标准偏差RSD在2.3%~6.8%之间。该方法样品前处理简单,分析速度快。

偶氮苯基小分子光控聚N-异丙基丙烯酰胺在离子液体中的自组装

偶氮苯基材料因其具有可逆的光致顺反异构特性,可调控聚合物的自组装行为而受到广泛关注。采用不同结构且广泛商业化的偶氮苯基小分子(偶氮苯(AZO)、对羟基偶氮苯(AZO-OH)、对氨基偶氮苯(AZO-NH2)、二甲基黄[AZO-N(CH_(3))_(2)])作为光分子开关,控制聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺([C2mim][NTf_(2)])离子液体中的自组装行为,探讨不同偶氮苯基末端基元对于PNIPAm自组装相行为的影响。结果表明,偶氮苯基小分子均能有效调控PNIPAm在[C2mim][NTf_(2)]离子液体中的相变响应行为,但不同的末端基元对于PNIPAm的相变温度及相变区间影响甚微。结合原位变温红外谱图分析可知,紫外光照强化了PNIPAm与离子液体之间的相互作用,从而抑制了PNIPAm侧链间的相互聚集,这将促进紫外光照条件下“溶剂化”效应的发生,可获得更低的相变温度。

互补格雷码双N步相移的彩色编码光栅投影轮廓术

在三维轮廓测量领域,互补格雷码相移法能够得到连续的展开相位,然而,单组相移条纹导致其测量精度极易受到周围环境变化的影响,且传统投影方式增加了干扰的引入。针对此问题,本文提出了一种基于彩色编码光栅投影的互补格雷码双N步相移法。首先将双N步相移条纹和互补格雷码条纹混合编码成彩色条纹,然后依次投射到目标表面,最后从采集的彩色条纹中提取相位信息分别进行相位解算、融合后求得表面三维形貌。为了验证本文所提方法,将该方法与传统互补格雷码N步相移法以及三频外差法进行了对比实验。实验结果证明,本文方法能够获得高精度表面形貌信息,有效降低测量误差,同时检测效率提高50%。

Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展:新型粘结相

Ti(C,N)基金属陶瓷是由金属粘结相和陶瓷硬质相组成的复合材料,具有出色的硬度和韧性组合,在高速切削、表面精加工和耐磨部件等领域广泛应用。使用新型粘结相(金属间化合物、高熵合金、Fe基合金、Ni基合金)来代替传统的Ni、Co、Fe及其复合粘结相时,Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能和高温抗氧化性能等均有改善,其使用寿命得以延长。本文综述了国内外采用不同新型粘结相制备的Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织、力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能及抗氧化性能等方面的研究进展,总结了新型粘结相提高金属陶瓷性能的机理,并在此基础上展望了Ti(C,N)基金属陶瓷新型粘结相的未来研究发展方向。

MDEA/正丁醇/水溶液的CO_(2)平衡溶解度和吸收热实验研究

在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不同吸收温度和溶液配比下的CO_(2)平衡溶解度和吸收热变化规律进行了分析。结果表明,与CO_(2)的化学溶解度相比,吸收温度的升高对CO_(2)物理溶解度的负面影响更大;溶液富相黏度随着MDEA含量(质量分数,下同)或正丁醇含量的增加而不断增加,导致气液相间的传质阻力不断上升,当溶液中CO_(2)溶解度超过1.0 mol/mol时,溶液中正丁醇含量越高,其平衡溶液度曲线越平缓。溶液的反应热随着吸收温度的升高而增加,当吸收温度超过333.15 K时,在水的作用下MDEA与CO_(2)的反应将向逆反应方向移动;当CO_(2)溶解度低于0.3 mol/mol时,溶液的化学吸收占据主导地位,导致不同正丁醇含量的溶液反应热基本一致;当CO_(2)溶解度超过0.3mol/mol时,物理溶剂溶解CO_(2)的优势得以体现,使得吸收热下降的幅度增大。

一种抗噪声折叠宽范围低杂散小数分频锁相环

由于电荷泵的电流失配,小数分频锁相环反馈路径上经整形的量化噪声会被折叠回低频偏处,恶化带内相位噪声的性能。文章提出一种自适应的抗噪声折叠技术,根据工作频率产生合适脉宽的电流以线性化环路,在全频带内避免噪声折叠的同时不恶化参考杂散性能;设计基于TSMC 130 nm CMOS工艺,锁相环覆盖的输出频率范围为0.6~2.7 GHz。仿真结果显示:当输出频率为2.0 GHz时,环路功耗为16 mW,积分抖动为1.98 ps,品质因数为-222 dB;在电荷泵中引入8%的失配后,提出的技术改善带内相位噪声达到7 dB。