Sandwich structured ultra-strong-heat-shielding aerogel/copper composite insulation board for safe lithium-ion batteries modules

The fire hazard of lithium-ion batteries(LIBs)modules is extremely serious due to their high capacity.Moreover,once a battery catches fire,it can easily result in a fire of the entire LIBs modules.In this work,a sandwich structure composite thermal insulation(STI)board(copper//silica dioxide aerogel//copper)with the advantages of low thermal conductivity(0.031 W m-1K-1),low surface radiation emissivity(0.1)and good thermal convection inhibition effect has been designed.The thermal runaway(TR)occurrence time of adjacent LIBs increases from 1384 s to more than 6 h+due to the protection of STI board.No TR propagation occurs within LIBs modules with protect of a STI board when a battery catches fire.The ultra-strong-heat-shielding mechanism of STI board has been revealed.The TR propagation of LIBs modules has been insulated effectively by STI board through reducing the heat transfer of convection,conduction and radiation.The air flow rate between the heater and LIBs and radiant heat absorbed by LIBs decrease by 63.5%and 35.1%with protection of STI board,respectively.A high temperature difference inside the STI board is also formed.This work provides direction for the designing of safe thermal insulation board for LIBs modules.

Weatherability Studies on External Insulation Thermal System of Expanded Polystyrene Board,Polystyrene Granule and Polyurethane Foam

Atmospheric exposure tests including two experimental stages of high temperature-spraying water cycle and heating-refrigeration cycle were carried out on three currently used ETIS of expanded polystyrene（EPS） board,polystyrene granule mortar and polyurethane foam in order to study the weatherablility of external thermal insulation system（ETIS）.The change rules of adhesive strength were hereby studied at different time period of atmospheric exposure tests.The experimental results show that the adhesive strength of three kinds of ETIS changes a little during high temperature-spraying water cycle,but the adhesive strength of ETIS with EPS board decreases significantly after heating-refrigeration cycle.The lowering rate of adhesive strength with painting finishes is obviously faster than that of tile finishes for ETIS of EPS board during heating-refrigeration cycle.The weatherability of ETIS with EPS board is worse than the other two,and ETIS of polystyrene granule mortar and polyurethane foam are more suitable than ETIS of EPS board in cold area.

Temperature monitoring of the XPS board insulated subgrade along the newly constructed Gonghe-Yushu Highway in permafrost regions

On the basis of on-site measured data of the newly constructed Gonghe-Yushu Highway in a permafrost region, this paper analyzed thermal conditions of the subgrade with XPS insulated board according to different selected monitoring sections in various locations. We also summarized the geothermal distribution and change rules of subgrade with XPS insulation board under the asphalt pavement in summarized a high temperature frozen soil region. It is suggested that the shoulder of subgrade with XPS insulation board be widen to a reasonable width so as to keep the subgrade stable.

Experimental study on axial compressive behaviors of prefabricated composite thermal insulation walls after single-side fire exposure

The axial bearing capacity of prefabricated composite walls composed of inner and outer concrete wythes,expandable polystyrene(EPS)boards and steel sleeve connectors is investigated.An experimental study on the axial bearing capacity of four prefabricated composite walls after fire treatment is carried out.Two of the prefabricated composite walls are normal-temperature specimens,and the others are treated with fire.The damage modes and crack development are observed,and the axial bearing capacity,lateral deformation of the specimens,and the concrete and reinforcing bar strain are tested.The results show that the ultimate bearing capacity of specimens after a fire is less than that of normal-temperature specimens;when the insulation board thicknesses are 40 mm and 60 mm,the decrease amplitudes are 20.8%and 16.8%,respectively.The maximum lateral deformation of specimens after a fire is greater than that of normal-temperature specimens,and under the same level of load,the lateral deformation increases as the insulation board thickness increases.Moreover,the strain values of the concrete and reinforcing bars of specimens after a fire are greater than those of normal-temperature specimens,and the strain values increase as the thickness of insulation board increases.

轻量化动车组车载牵引变压器的研制

车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有良好力学性能的硅橡胶为基体材料,首先通过温升分析研究绝缘材料热导率需求,然后制备样品开展实验,以电学性能和力学性能为约束条件研究绝缘材料导热性能改进方法,进而研究车载牵引变压器轻量化设计方法,最后依据研制的绝缘材料与轻量化设计方法,设计并研制了一台容量为250 kVA的小型轻量化车载牵引变压器样机。结果表明:制备的高导热硅橡胶复合绝缘材料性能满足干式车载变压器对绝缘和力学性能的要求;研制的小型变压器样机质量为780 kg,相比同容量油浸式车载牵引变压器质量减少了46.2%,经试验测试得在额定条件下样机的热点温度值为167.68℃,满足车载牵引变压器运行需求。

EPS外墙外保温系统聚氨酯粘结胶加固后受力性能试验研究

通过EPS保温板抗拉试验、疲劳试验、加固疲劳试验,研究粘贴率、粘贴方式对EPS板及聚氨酯粘结胶加固试样的抗拉承载力和疲劳性能影响。结果表明:除满粘外,在相同条件下,EPS板抗拉承载力平均值由大到小为:条粘>点粘>十字粘>点框粘;EPS板疲劳次数与粘贴率呈正相关,条粘法疲劳性能最好;采用聚氨酯粘结胶加固后的试样抗拉承载力平均值均符合要求,且达到满粘抗拉承载力的90%;初始疲劳对加固效果的影响最大仅7%,加固后点粘、条粘、十字粘、点框粘的疲劳次数分别达到满粘的87%、89%、87%、75%;聚氨酯粘结胶加固后累计疲劳次数更多,EPS板整体使用寿命得到延长,加固方法较为可靠。

寒冷地区光伏墙体综合传热特性的数值模拟研究

近年来BIPV项目逐渐增多,对光伏墙体的研究多以光伏组件电热性能为重点,少有结合节能墙体热工性能对不同构造光伏墙体的综合传热特性优化开展的研究。以天津地区为应用场景,分别建立符合天津市居住建筑四步节能设计技术指标的基础墙体、普通光伏墙体和嵌入保温隔热一体化板的新型光伏墙体的传热模型,采用ANSYS FLUENT软件对其温度分布、表面热流密度进行数值模拟,对模拟结果进一步分析获得不同类型墙体的传热系数和光伏组件的电性能。结果表明:较基础墙体,夏季普通光伏墙体内表面得热量可增加46.88%,冬季普通光伏墙体内表面失热量可减少5.47%;新型光伏墙体中的保温隔热层厚度宜不小于20 mm,此时,夏季新型光伏墙体内表面得热量最大可增加18.16%,冬季新型光伏墙体内表面失热量最小可减少20.07%。基于计算结果,寒冷地区的建筑外墙应用光伏组件时,散热构造措施可简化。

六水合氯化钙基相变材料对岩棉保温板储能和保温性能的影响

以岩棉板为载体,将自主研制的六水合氯化钙基相变储能材料均匀渗入到岩棉板,制备了六水合氯化钙基相变材料改性的岩棉/六水合氯化钙基保温墙板,研究了六水合氯化钙基相变材料对岩棉板储能隔热能力及其力学强度的影响.结果表明:相变材料加入赋予了岩棉吸热储能性能,使岩棉板保温性能得到提高.岩棉板对六水合氯化钙基相变材料的最大吸附量为30 wt.%,且该吸附量下的保温岩棉墙板显示出最大的比热容0.7001 MJ/(m^(3)·K).尽管该吸附量下复合板显示较大的导热系数0.0891 W/(m·K),但其相应热扩散率却最小,为0.1273 mm^(2)/s.热温度测试表明该吸附量下室内最高温度降幅达到3.4℃,表明导热系数不是影响岩棉板保温性能的唯一因素,采用热扩散率评估其保温性能更为合理.SEM显示六水合氯化钙基相变材料黏附于岩棉纤维之间且形成了稳定的空间网格架构,有效提高了岩棉板的抗压强度.

辐射制冷膜对房式仓隔热效果研究

选取湖州拱板平房仓与荆门基建房式仓2种仓型,分别对其屋面和门窗粘贴辐射制冷膜处理、对仓墙做隔热改造,研究度夏期间屋面、仓内温度变化,分析房式仓隔热改造效果。结果表明:在相同外温下,试验仓仓顶温度比对照仓显著降低,回温速率比对照仓慢;湖州库试验仓拱板夹层温度平均低于对照仓11.3℃,在同时段空调运行时,荆门库试验仓比对照仓仓温温差最高可达8℃,隔热节能效果显著。

复合保温板与加气混凝土砌块墙体一体化施工力学性能研究

针对复合保温板与砌块填充墙连接的安全性,采用HC-MD60高精度铆钉拉拔仪,进行锚栓抗拉承载力和复合保温板拉伸黏结强度现场原位检测试验。测试结果表明:锚栓抗拉承载力平均值为2.345 kN,复合保温板表面抗裂加强层与保温芯材之间的黏结强度平均值为0.17 MPa,复合保温板内侧黏接层与砌块墙体黏结强度为0.1 MPa,黏锚结合的力学性能满足DB/T 29-281—2020《天津市外模板现浇混凝土复合保温系统应用技术规范》要求。

阻燃与隔音聚苯乙烯保温板在建筑领域的研究进展

聚苯乙烯保温板是一类新型阻燃与隔音材料,是将聚苯乙烯与无机填料、阻燃剂、增强纤维等混合而制备的复合材料,具有一定的阻燃和隔音效果。该文从无机填料与聚苯乙烯复合材料在阻燃聚苯乙烯保温板中的应用、无卤阻燃聚苯乙烯保温板的研究进展以及隔音聚苯乙烯保温板的研究成果几个方面进行综述,并以此为基础,展望了阻燃与隔音聚苯乙烯保温板的发展方向。

预制模块化高炉渣纤维保温外墙板传热分析

该研究旨在分析预制模块化高炉渣纤维保温外墙板的传热性能,评估其在建筑保温领域中的应用潜力。通过实验测试获取高炉渣纤维保温外墙板的物理性质和热导率,并进行传热分析。研究发现,预制模块化高炉渣纤维保温外墙板具有较低的热导率和良好的隔热性能。通过传热分析,观察到该外墙板可以有效地减少室内外温度差异,降低热能传递损失。此外,建筑内部的温度稳定性得到改善,达到良好的节能效果。基于传热分析的结果,预制模块化高炉渣纤维保温外墙板在建筑保温领域具备广阔的应用前景,有助于降低能源消耗,并提供舒适的室内环境。该研究为高炉渣纤维保温材料在建筑行业中的应用提供理论支持,为能源节约和减排作出贡献。

建筑外墙保温板接缝专用改性聚醚密封胶制备及特性研究

为提升建筑外墙保温板的使用寿命,制备装配式建筑外墙保温板接缝用改性聚醚密封胶,并通过试验分析该密封胶性能。以封端硅烷偶联剂和异腈酸酯基硅烷作为改性剂,聚醚元醇作为基料制备改性聚醚密封胶,应用在装配式建筑外墙保温板接缝中。依据标准测试该密封胶的表观性能,研究养护时间、紫外光照对该密封胶的粘接强度影响,分析催化剂和填料用量对于该密封胶表观性能与拉伸性能影响。试验结果表明,该密封胶表观性能符合标准,养护7 d后粘接性能基本稳定,催化剂用量20%,填料用料30%时表观性与拉伸性能最好。

基于装配式建筑的保温装饰一体化板及应用

由于集保温隔热、装饰防护功能于一体,防火保温一体板具有质量可控、施工简单等特点,具有广阔的市场前景。用于保温和饰面的材料的发展推进了防火保温一体板的广泛应用,保温板结构设计及改进策略都对其应用有着重要的影响。由于市场的需求,保温装饰一体板逐渐往绿色环保、满足个性化需求等方向发展,新材料、新技术将在该产品中得到广泛应用,同时保温装饰一体板也面临生产成本高、技术门槛高等挑战。

建筑外墙用新型复合保温板力学性能试验研究

为研究新型复合保温板的受力性能,设计进行不同保温芯材复合保温模板的力学性能试验。结果表明:挤塑聚苯复合保温板在压缩过程中试件四周出现褶皱,但无明显裂纹;岩棉条复合保温板在受压过程中,岩棉纤维发生弯曲或折断,成条状相互分离;插丝岩棉复合保温板随压力作用,纤维之间挤压密实,表现出较强的抗压能力;石墨聚苯复合保温板受压过程中四周出现褶皱;在一定范围内随保温芯材厚度增加,复合保温板的弹性模量和压缩强度增加,挤塑聚苯板保温芯材的弹性模量和压缩强度较石墨聚苯板保温芯材高。

直立锁边金属板在异型曲坡屋面中的应用

结合湖州苕溪整治后续工程南太湖未来之窗展厅项目中直立锁边金属屋面实例,介绍了直立锁边铝镁锰屋面板系统的优势和在异型钢结构曲坡屋面中应用的施工工艺与施工方案,重点阐述了该项目屋面系统的构造设计、屋面底板(压型钢板)、岩棉保温板、直立锁边屋面板等的吊运、铺设、安装与固定。

保温装饰一体板在高层建筑外墙保温工程中的应用

文中以和平里(长治)住宅楼项目一期工程为依托,基于保温装饰一体板技术特性的分析,通过热工计算验证了建筑节能的可行性,结合工程实际明确了施工技术方案,总结了施工注意事项,以期为保温装饰一体板的推广和绿色建筑的发展起到指导作用。

保温板用聚氨酯硬泡导热系数影响因素的研究

采用不同的配方在异氰酸酯指数220%~400%范围内制备连续法硬质聚氨酯泡沫塑料板材,考察了不同的泡沫稳定剂、聚酯多元醇、阻燃剂等原料,以及异氰酸酯指数和陈化时间对板材用聚氨酯硬泡导热系数的影响。结果表明,泡沫稳定剂通过控制发泡过程中泡孔闭孔率与泡孔大小来影响泡沫导热系数,应采用均衡性好或稍偏成核性的泡沫稳定剂;在羟值200~300 mgKOH/g范围内,提高聚酯多元醇羟值有利于增加泡沫交联度,提升泡沫强度,泡孔更细腻,导热系数更低;等质量使用5种常见添加型阻燃剂的泡沫样品的导热系数由高到低顺序为DMMP>TEP>DEEP>TCPP>TCEP,与其对泡沫的增塑能力保持一致;在220%~400%指数范围内,泡沫导热系数随着异氰酸酯指数的增加呈现出先减小后增大的趋势,在指数350%左右导热系数最低;泡沫导热系数随着陈化时间的推移逐渐提高,保留泡沫蒙皮有利于减缓导热系数的增加。

新型外墙保温装饰板粘结剂的研发与应用

通过原材料筛选、配合比设计和试验,研制了一种粘结强度较高、可操作时间较长、抗冻防渗、绿色环保、安全无毒、施工简单、使用寿命较长的新型外墙保温装饰板粘结剂。优化配合比为:聚羧酸减水剂掺量0.05%,纤维素醚掺量0.20%~0.25%,重钙、粉煤灰可替代部分水泥,掺量约7%。生产的粘结剂性能均能满足技术要求和施工需求,且工程应用良好。

内置真空绝热板复合保温系统热工及节能特性研究

严寒、寒冷地区被动式建筑保温层较厚,内置真空绝热板复合保温板能够大幅降低保温层设计厚度,提高得房率、减小公摊面积。采用CFD软件对复合保温板传热及热工性能进行仿真,分析真空绝热板失效后对复合保温板热工性能的影响,并计算内置保温系统结构性热桥产生的附加传热系数;同时采用DEST软件对河北省三大气候区采用复合保温板的被动式建筑进行能耗计算,分析真空绝热板失效前后对建筑能耗的影响及后期建筑运行保障方法,为后续采用复合保温板的内置保温系统工程设计提供参考。