氟金云母陶瓷车削中脆性材料切削热传导理论模型的研究

通过分析可加工陶瓷切削温度变化规律,提出脆性材料在车削中存在着两个不同的温升阶段,反映了切削系统存在的热传导及热积累效应。根据热传导基本理论,建立以刀具-工件接触点为移动热源的脆性材料切削热传导理论模型,结合微元法量化脆性材料车削中的热量分配,采用能接近实际车削中温度场变化形式的镜像热源原理,求解脆性材料切削温度的二次跃迁值。用PCD(聚晶金刚石)刀具车削氟金云母陶瓷,进行切削验证实验,结果表明,脆性材料切削热传导理论模型能够较准确地求解切削温度的二次跃迁值,并反映陶瓷等脆性切削温度场的变化趋势。     

半无限体亚表面球形缺陷的热波多重散射

基于非傅里叶热传导波动型方程,采用镜像方法和波函数展开法,研究了半无限固体结构中亚表面球型缺陷的热波多重散射问题.基于热传导波动模型给出了热波散射问题的一般解.温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热.分析了结构几何和物理参量对温度分布的影响,给出了温度变化的数值结果.研究结果可为固体材料激光测试、红外热波成像等问题提供理论基础和参考数据.     

粉煤灰泡沫塑料复合保温材料传热过程的数值模拟

应用有限元软件ANSYS研究了粉煤灰泡沫塑料复合保温材料(FP材料)的传热机理.材料导热系数数值模拟结果与实测结果具有很好的一致性,说明采用有限元方法可以实现对材料传热过程的数值模拟.根据分析结果,提出了对保温材料设计和制备时的一些建议.     

固体氧化物燃料电池电解质用离子导体

固体氧化物燃料电池以其高的能量转换效率和清洁的发电而被广泛研究.其中电解质—离子导体材料是影响固体燃料电池的效率和热力学稳定性的关键.作为所期望的电解质材料应满足以下要求(1)高的离子导电,(2)低的电子导电,(3)在使用条件一热力学稳定,(4)好的综合力学性能.在一些荧石相关结构和钙钛矿塑结构的氧化物中通过掺杂和取代形成氧空位可得到高的氧离子导电性.本文介绍了一些这类离子导体材料,并讨论了它们的特性.     

耐火保温材料导热系数的测定

在中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T 059-91的基础上,设计并做出了测量耐火保温材料导热系数的实验仪器.阐述了此仪器的实验装置、测量原理及其测试方法、实验结果等.通过测量已知导热系数的碳化硅砖的导热系数,得其误差小于8%;通过对同一试样的两个小试样进行平行测量,得其相对偏差小于3%.     

PCM储能建筑材料的实验研究

对不同建材渗入不同有机相变物质制成的储能建材的热物性进行了测量．主要试验包括差热分析、稳态和瞬态导热试验以及建筑模型对比试验．分析和比较了试验结果，并在此基础上提出有关相变物质储能建材应用的若干建议．     

PCM建筑材料的热特性及计算模型

在对渗入相变物质（ＰＣＭ）的建筑墙板材料进行稳态及多层壁非稳态导热试验和差热分析的基础上建立了ＰＣＭ建筑材料的三维瞬态导热模型．模型具有模块化结构并能生成程序库，着重考虑了温度场和ＰＣＭ的分布对导热的影响．经过对瞬态试验模拟的检验，确认了模型的有效性     

碳纤维水泥基复合材料导电机理的探讨

通过研究水泥基体的导电性能和不同纤维掺量、外力作用下及掺入骨料后的碳纤维水泥基复合材料的导电性能,探讨碳纤维水泥基复合材料的导电机理.研究表明,水泥基体的电阻随水化时间显著增加,其导电机理是强电解质溶液的离子导电;碳纤维水泥基复合材料的电阻率随纤维掺量增加而显著降低,其电导由接触导电、隧道导电和离子导电3种机制共同决定;碳纤维水泥基复合材料在压力作用下,电阻率因界面接触的改善和纤维搭接概率的增加而降低,在拉力作用下,电阻率因纤维的拔出、折断而提高;骨料的引入增加了复合材料的电阻,这是由于骨料增加了纤维分散的难度和折断的概率,同时阻碍了纤维的搭接并提高了隧道势垒.     

脉冲热流作用下球体内的非傅立叶热传导

分析了球形物体表面遭受一随时间变化脉冲热流时的双曲型非傅立叶热传导问题．给出了此类超急速传热情形下的热传导方程、边界条件及初始条件的无量纲形式,采用Ｌａｐｌａｃｅ变换技术,求得了任意时刻球体内部温度分布的解析解．作为算例,计算了方波脉冲这类随时间变化热流作用下球体内的温度变化,结果表明,该类超急速热传导问题与常规的傅立叶热传导相比具有明显不同的特征     

介孔材料-酸性红12染料分子体系动力学模型的建立和模拟

以酸性红12作为多苯环长链发色有机物的代表,通过对有效扩散系数的测定,确定其在介孔材料颗粒体上的吸附等温式和平衡接近率随时间变化的关系.利用非稳态扩散传质与非稳态热传导过程类比速率方程相似的特点,应用Peterson的热传导近似公式,用计算机求解超越方程,得到了酸性红12在介孔复合材料颗粒内的有效扩散系数并进行了拟合验证,得出该传质过程的主要作用力类型.     

钙钛矿型固体电解质材料的发展现状

钙钛矿型材料是近些年来人门发现的离子导电率较高的固体电解质材料。将钙钛矿型固体电解质材料分为氧离子导电型和氢离子导电型两种类型,分别介绍了它们的导电机理及近期研究进展。     

多相固体的等效导热系数

文章以复合材料为背景,叙述了多相固体宏观等效导热系数的理论和建立预报设计公式的基本方法;具体地导出了单向纡维复合材料和空心微珠复合材料等效导热系数的组分设计公式。     

一维非线性功能梯度材料的热整流反转

采用非平衡分子动力学方法,研究了一维非线性功能梯度材料的不对称热传导性质.通过耦合两段Frenkel-Kontorova链,并引入线性质量梯度,研究平均温度、界面耦合强度及体系大小对热整流的影响.结果表明,当界面耦合强度较小,并在特定的体系中时,通过调节热浴温差来控制系统的热整流方向,无需进行结构重建,在原结构中就能进行热整流方向的控制.讨论了该系统在实验制备及应用方面的可能性.     

含能材料等离子体点火过程的数值模拟

建立含能材料在等离子体作用下的强瞬态热传导模型，对Dufort-Frankel差分格式进行了修正，使得时间和空间都是二阶精度，并对含能材料等离子体点火过程进行数值模拟。结果表明，(1)含能材料药粒直径变化对等离子体点火性能有较大的影响，小药粒条件下，点火延迟时间会明显缩短。(2)等离子体温度的增加会使含能材料的点火时间缩短。(3)热辐射的吸收会使在同一时刻有更多的质点感受到热扰动的存在。     

ZrB2在无机非金属材料中的应用现状

ZrB2应用于复合材料中，能改善材料的机械性能、抗热震性能、抗氧化性能。它作为抗氧化剂加入到含碳耐火材料中，能够提高制品的抗氧化性和抗渣性能。由于ZrB2具有耐腐蚀性，因此可用作高温热电偶保护套管。此外，由于具有ZrB2良好的导电性能和高硬度，因此还可用作电极材料、涂层材料以及切削材料。     

电子器件灌封材料的现状及发展趋势

介绍了电子器件灌封材料的种类,阐述了环氧、有机硅灌封材料的组成、特性、应用现状、存在的问题及其性能优化改性的方法。分析了传统灌封材料的缺陷,指出了研制绝缘导热灌封材料的作用。采用对有机硅进行接枝改性并用AlN作为无机填料制成复合灌封材料的方案,指出了电子器件灌封材料的发展趋势。     

Nanostructured transition metal nitride composites as energy storage material

There are growing demands for the next generation lithium ion batteries with high energy density as well as high power performance for renewable energy storage and electric vehicles application.Recently,nanoscale materials with outstanding energy storage capability have received considerable attention due to their unique effect caused by the reduced dimensions.This review describes some recent developments of our group in research of transition metal nitride nanocomposites in application of energy storage,especially for lithium ion battery and supercapacitor.The strategies of mixed conduction(electron and ion) network with a favorable charge transportation interface in the design of the nanocomposites for such devices are highlighted.     

调制激光束的温度效应

研究聚焦的调制激光束照射团体材料表面时所引起的温升分布。根据固体对光的吸 收和材料的热传导过程建立了数学模型。在柱坐标系下用Ｈａｎｋｅｌ积分变换方法求解一般 形式的热传导方程得出了直流温升和交变温升空间分布的积分表达式。通过计算机模拟 得到了不同材料的温升分布与激光束参数之间的关系。     

耐高温导电原子灰的研究

采用高温缩聚法合成与制备了耐高温导电原子灰，研究了不同种类的二元醇、二元酸及填料对原子灰耐温 性、导电性、气干性、柔韧性和粘结力的影响。     

圆柱形空腔多孔材料辐射效应研究

 多孔材料具有孔隙率高、密度小和比表面积大等特征,在消声、减震、隔热和电磁屏蔽等应用方面具备多种优异性能。由于其在气孔中存在低热导率的空气介质,可以用作绝热材料。与其他相应材料相比,它具有耐高温和强度高的优点,已被广泛应用于航空航天、原子能和交通运输等行业。本文研究了热辐射效应对圆柱形空腔多孔材料传热性能的影响,推导了多孔材料局部有效热导率的方便工程应用的封闭公式。与已有理论结果比较,给出了本文公式的精度。数值算例揭示了孔洞对于热传输的有意义的影响规律。多孔材料的局部有效热导率可以分为两部分：一部分由固相和气相的纯传导引起,无量纲化的传导热导率不依赖于温度和孔径;另一部分由热辐射引起,随温度和孔径的变化而剧烈变化。在温度较低和孔径较小的情形下,辐射影响可以忽略不计。