基于MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池的设计与制作

研制了一种硅基微型直接甲醇燃料电池,其具有结构简单、质量轻、体积小以及比能量密度高等特点对点型、螺旋蛇型和栅型等流场结构进行优化设计模拟,从而为燃料电池极板设计提供可靠的依据．利用MEMS技术完成了这种微型直接甲醇燃料电池的制作,在对不同流场结构的实验研究中,发现栅型流场结构的微型直接甲醇燃料电池性能要好于其他流场结构,这与仿真结果一致．在常温下,当甲醇溶液物质的量浓度为1．5mol／L时,微型直接甲醇燃料电池最大输出功率密度为5．9mW／cm^2．     

应用硅和非硅MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池

分别以硅和不锈钢材料为极板研制了两种结构简单、体积小、比能量密度高的微型直接甲醇燃料电池,并介绍了该电池的工作原理和结构。利用光刻、溅射和腐蚀等MEMS技术完成了硅基微型直接甲醇燃料电池的制作,实验测试表明,在室温条件下,使用1.5 mol/L甲醇溶液供液时其开路输出电压为520 mV,最大输出功率密度达到5.9 mW/cm²;利用非硅微加工技术完成的不锈钢微型直接甲醇燃料电池,在室温下用2 mol/L甲醇溶液供液时开路输出电压为650 mV,最大输出功率密度达到15.8 mW/cm²。     

公路路面裂缝产生原因及治理对策探究

对于公路工程建设项目来说,路面的施工质量会对公路功能和作用的正常发挥产生一定影响。在具体施工过程中由于受到诸多因素的影响,会导致路面出现裂缝问题,路面裂缝不仅会在一定程度上影响行车舒适性和行车安全,而且路面积水会通过裂缝渗入到路基中,从而严重破坏路基的正常结构,容易引起路面沉降或路面坍塌的严重后果。因此,在公路路面施工中,需要严格控制路面施工质量,合理应用各项施工技术,将路面裂缝问题当作重点关注内容,最大程度避免后期使用过程中出现裂缝现象。     

相变式自检测压力传感器

提出一种新型压力传感器自检测方法--相变热驱动法.在压力传感器的密封腔中填充相变物质,利用相变物质气化后所产生的巨大压力实现自检测功能.通过控制压力腔中相变物质的填充量与加热电阻的加热功率,可以实现不同量程压力传感器的自检测.基于相变热驱动法研制了一种单晶硅大量程自检测压力传感器,传感器为硅-玻璃-硅三层结构,通过静电键合与热键合技术制备.测试结果显示,自检测电压输出为满量程输出的6.8%,综合精度高于2.1‰.     

相变式自检测压力传感器

提出一种新型压力传感器自检测方法--相变热驱动法.在压力传感器的密封腔中填充相变物质,利用相变物质气化后所产生的巨大压力实现自检测功能.通过控制压力腔中相变物质的填充量与加热电阻的加热功率,可以实现不同量程压力传感器的自检测.基于相变热驱动法研制了一种单晶硅大量程自检测压力传感器,传感器为硅-玻璃-硅三层结构,通过静电键合与热键合技术制备.测试结果显示,自检测电压输出为满量程输出的6.8%,综合精度高于2.1‰.     

基于遗传算法的直接甲醇燃料电池的数学模型及优化设计

微型直接甲醇燃料电池由于具有系统结构简单、体积小、环境友好、燃料比能量高及便于携带与储存等优点,在便携式电源,如手机、笔记本电脑等上展示出良好的应用前景。研究DMFC的数学模型可以深入了解DMFC中物质的传递过程和电化学机理,为寻找DMFC性能的最优化工作条件提供理论依据。主要依据微型直接甲醇燃料电池中物质传递的基本原理及电化学动力学机理,建立微型直接甲醇燃料电池的一维数学模型,利用遗传算法对其进行优化设计。仿真结果显示当阳极甲醇浓度为2.32mol/L,阴极氧气浓度为0.06mol/L,电流密度为545.67mA/cm2,DMFC的功率密度达到最大值为71.5mW/cm2。