航天器用Parylene-C涂覆材料空间辐照适用性研究

派瑞林(Parylene)薄膜主要用于功率电刷的三防,确保电功率的稳定传输。本文对两种规格(17和27μm)Parylene薄膜的厚度、热性能、绝缘性能、在铍青铜上的附着性能以及耐空间辐照性进行了研究。结果表明:通过真空气相沉积法制备的Parylene-C涂覆材料厚度误差可控在2μm内;膜层在铍青铜上的附着力等级为1级,薄膜热分解温度为453℃,两种厚度薄膜击穿电压分别为3.65 kV(17μm)和5.27 kV(27μm);经2.5×1015 p/cm^(2)质子辐照后,膜层外观均完好,附着性能、热性能、绝缘性能仍满足工程使用需求;经2.5×10^(16) e/cm^(2)电子辐照后,膜层出现严重开裂、起皮现象。对电子辐照前后膜层的热性能、红外结构等进行了进一步的研究,分析了电子辐照后膜层的失效机理并获得了Parylene-C涂覆材料膜层耐空间电子辐照上限为1×10^(14) e/cm^(2)。

低密度C/C隔热材料快速低成本制备及性能研究

以轻质粘胶基碳毡为增强体,采用压力浸渍树脂/常压炭化工艺(PIC)引入树脂碳作为基体,从而制备出体密度、开孔率分别为1.05 g/cm^3和35.65%的C/C隔热材料,并对材料的力学性能、热物理性能和隔热性能进行了测试分析。结果表明,室温下C/C隔热材料的水平剪切强度和弯曲强度分别为2.97 MPa和11.7 MPa,其载荷 位移曲线呈典型的“抛物线”状,表明材料的韧性较好;随着温度的升高,C/C隔热材料的比热容和热导率均逐渐增大,但后者的增幅更小,1000℃时其值仅为0.922 W/(m·K);平均热膨胀系数则随着温度的升高呈现先升后降的趋势,RT^1000℃的平均热膨胀系数仅为1.326×10^-6/℃;通过氧乙炔静态烧蚀试验测试C/C隔热材料的烧蚀隔热性能,当烧蚀面的最高温度达到2450℃时,其背面温度仅为357℃,表明材料具有良好的隔热性能。

碳纤维建筑节能保温材料的制备及性能研究

通过调整甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和去离子水的摩尔比,基于先驱体转换法制备了Si—O—C气凝胶,将气凝胶浸渍碳纤维预制体干燥处理后获得了碳纤维基复合材料。通过XRD、SEM、FT-IR、力学性能和导热性能分析,研究了甲基三甲氧基硅烷和去离子水摩尔比对气凝胶性能的影响,并分析了高温裂解处理对碳纤维基复合材料性能的影响。结果表明,先驱体转换法制备出的复合材料Si—O—C气凝胶和碳纤维的粘合度较高,随着n(MTMS)∶n(去离子水)比例的增大,气凝胶的完整度提高,裂纹数量减少;且复合材料的抗压强度表现出先增大后降低的趋势。当n(MTMS)∶n(去离子水)=1∶50时,复合材料的抗压强度达到最大,为1.595 MPa,其弹性变形阶段的最大应力也达到最大,为0.95 MPa,且具有最低的导热系数为0.0198 W/(m·K)。1000℃的高温裂解促进了碳纤维基复合材料中Si—O键向Si—C键的转化,使得Si-C键增多,但高温裂解使气凝胶骨架和表面出现了裂痕,当n(MTMS)∶n(去离子水)=1∶50时,复合材料的抗变形能力最佳。

低密度炭/炭保温材料导热性能的影响因素

本文制备了四种低密度炭/炭保温材料,分析了材料成型结构、基体炭类型、处理温度以及材料密度对导热系数的影响。结果表明:针刺整体毡结构导热系数最大,薄毡粘接结构导热系数最小,而厚毡粘接和薄毡与厚毡交替铺层结构的导热系数介于两者之间。树脂炭基体的炭/炭保温材料导热系数小于热解炭基体的导热系数。对于薄毡粘接结构低密度炭/炭保温材料随着处理温度的升高,导热系数呈上升的趋势。同样,薄毡粘接结构低密度炭/炭保温材料随着密度的增大,导热系数增大。

掺C高阻GaN的MOCVD外延生长

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备了Ga N∶C薄膜。为得到高阻(或半绝缘)的Ga N薄膜,研究了源(CCl4)流量和载气对MOCVD外延Ga N薄膜电学性能的影响,发现CCl4流量和载气对实现高阻的Ga N影响很大。当Ga N缓冲层采用N2作为载气,CCl4的流量为0.016μmol/min时成功实现了Ga N的高阻生长,样品A2的方块电阻高达2.8×107Ω/sq。经原子力显微镜(AFM)测试显示,样品的表面形貌较好,粗糙度均在0.3 nm附近,说明C掺杂对外延Ga N薄膜的表面形貌没有大的影响。低温荧光光谱测试显示黄光峰与刃型位错有关。

办公建筑外墙保温材料厚度优化研究

针对不同厚度的外墙保温材料,对办公建筑带来的节能效果进行研究。通过使用De ST-C模拟软件,从膨胀聚苯板(EPS)、挤塑型聚苯板(XPS)、岩棉3种不同保温隔热材料,以及寒冷、严寒、夏热冬冷、夏热冬暖4个气候区这两个大方面,对典型办公建筑模型的节能效果进行模拟分析。最终通过对能耗和经济性的综合分析,为办公建筑的外墙保温材料厚度的优化提供理论参考。

保温养护方式下水化硅酸钙晶种对混凝土性能的影响

研究了保温养护方式下掺入水化硅酸钙晶种对混凝土水化放热、力学性能、抗冻性能和抗氯离子渗透性的影响,并分析了晶种对水化产物孔结构和微观形貌的影响。结果表明:在保温养护方式下掺入晶种会加速水泥早期水化,增大混凝土温升速率,提高混凝土早期抗压强度,但对混凝土后期强度影响不大;与蒸汽养护方式相比,保温养护方式下掺入晶种提高了混凝土的抗冻性,降低了混凝土的抗氯离子渗透性。这是由于水化硅酸钙晶种的掺入优化了水泥水化产物的孔结构,改善了水化产物微观形貌。

一种新型蓄冷储热复合相变材料及其应用

采用热塑性弹性体SEPS/OP10E C-PCMs通过物理交联机理,熔融共混法制备得到一种可形变,力学性能较强,可浇筑塑形的定型复合相变材料SEPS/OP10E C-PCMs。加入SEPS/OP10E-PEG 2000加强力学性能,探明了物理交联机理以及力学性能增强机理。实验借助多种测试表征手段如差示扫描量热法(DSC)、综合热分析法(TG)、拉力-应力测试等,探究其储热性能、热稳定性及力学性能等。测试结果表明,SEPS/OP10E-PEG 2000具有较高的潜热值,且50次加热-冷却循环后无石蜡泄漏,热稳定性良好,且最大拉伸率为652.3%,力学性能较强。并将这种具有浇筑塑形的SEPS/OP10E-PEG 2000应用于蓄冷箱中,其可在7~9℃温度下维持2.6 h之久。这种新型具有浇筑性能且各项热特性较强的复合相变材料在冷链运输中降低了储热材料的空间占比,使蓄冷箱精准控温能力和保冷性能增强的同时有效节约了冷链运输空间。

城市客车内饰风道设计简述

城市客车内饰风道设计的好坏对车辆的运行性能似乎没有什么影响，往往容易被忽视。风道不仅影响到内饰的美观而且对空调客车内室的保温、减少空调系统的损失，提高运行经济性起到至关重要的作用。这里对城市客车风道的结构设计、材料应用及其隔热措施保温提出了自己的见解，并着重叙述了风道的保温。