CLVD快速致密C/C复合材料的高温热物理性能

以聚丙烯腈预氧丝整体毡为增强体,采用快速液气相沉积联合沥青浸渍-炭化增密制备高速列车用C/C复合制动材料。研究了所制材料在30℃～800℃时的热扩散率、比热容、导热系数等热物理性能。研究发现:随温度升高,C/C复合材料平行于纤维叠层方向和垂直于纤维叠层方向的热扩散率均呈非线性降低,而比热容呈非线性增大。材料的导热性能表现出明显的各向异性,平行纤维叠层方向的导热系数先升后降,在200℃时出现极大值186.7W.m-.1K-1,是垂直于纤维方向导热系数的5.8倍。而垂直于纤维叠层方向的导热系数表现平稳。通过Wiedmann-Franz比值的分析,认为所制C/C复合材料在低温区以声子导热为主,高温区以电子导热为主。采用本制备工艺可获得导热性能优良的C/C复合材料。     

环境温度和导热系数条件下保温箱壁厚分析

目的为了优化保温箱壁厚设计,以保温箱的保温性能为表征,探究不同环境温度和材料导热系数条件下的最优保温箱壁厚。方法建立有限元模型,对比实验和有限元结果,验证有限元模型的准确性;改变模型中材料的导热系数和外界环境温度,探究不同壁厚对箱体保温性能的影响。结果在环境温度为20～50℃的条件下,导热系数为0.01～0.075 W/(m·K)的保温箱壁厚从10 mm增加到35 mm时,保温性能变化较大;壁厚从35 mm增加到45 mm时,保温性能变化缓慢;同一温度条件下,增加相同壁厚,导热系数越小的保温箱保温性能增加越显著;同一导热系数的保温箱,增加相同壁厚,环境温度越低,保温性能增加越显著。结论在不同环境温度和材料导热系数下,保温箱对应的最佳壁厚为35～40mm,为保温箱的优化设计奠定理论基础。     

高温真空多层隔热材料制备及其热物性研究

研制成功一种用于高温目的的真空高效隔热材料(以下简称高温多层隔热材料),该材料由铝箔或镍箔与石英纤维席复合而成。测量了该材料从室温到1000℃的有效导热系数,研究了铝箔和镍箔表面发射率、层密度和真空度对多层隔热材料有效导热系数的影响。结果表明该材料有效导热系数低于一般隔热材料约1～2个数量级。     

石蜡微胶囊相变蓄热砂浆的热性能与热红外性能

通过测定保温砂浆的热焓与相变温度,试件的导热系数、表面温度和红外图像,考察了石蜡微胶囊相变蓄热保温砂浆的热性能与热红外性能。结果表明,砂浆中的相变材料保持了相变蓄热性能,热焓为15J/g,相变温度峰值在62.6℃,温度范围为40～80℃;保温砂浆的导热系数0.18～0.42W/m·K之间,随着石蜡微胶囊含量的增加,其导热系数降低;模拟加热实验中,相变蓄热砂浆试件表现出良好的蓄热性能与保温性能;室外太阳照射试验中,与空白样品比较,石蜡微胶囊砂浆试件的表面温度低5～8℃。     

成都地区相变墙体夏季工况的参数优化及效果分析

为了解相变墙体传热特点和评价相变材料在成都地区的使用效果,建立相变墙体传热数理模型并通过实验验证模型正确性。在此基础上分析了成都地区夏季工况下相变材料的相变温度、相变区间、相变潜热和导热系数对使用效果的影响,并对参数进行优化。结果表明:适合成都地区夏季墙体内表面的相变材料的相变温度为25～26℃,相变区间为2℃以内,相变潜热与使用效果呈线性关系,导热系数对使用效果影响不大。     

高分子聚合材料的导热系数测定

讨论了平板法测量导热系数的原理。介绍了导热仪的结构。给出了对新型高导热性能有机高分子材料的导热系数测试结果。测试表明,此导热仪可对不良导热材料进行低于０℃的测量,填补了国内这方面的空白。     

激光闪射法测试耐火材料导热系数的原理与方法

介绍了激光闪射法测定材料导热系数的理论基础,通过对热扩散系数和比热容计算公式的推导,阐述了该方法的基本原理.以德国耐驰仪器制造有限公司生产的LFA-427型激光闪射导热仪为例,介绍了激光闪射法测定导热系数设备的主要组成,并简要说明了该设备的操作步骤以及计算方法.     

石蜡-烯烃嵌段共聚物/氮化硼柔性相变材料的制备及性能研究

以石蜡(PA)为相变基体，烯烃嵌段共聚物(OBC)为支撑材料，氮化硼(BN)为添加剂，采用熔融法制备一种柔性相变材料PA-OBC/BN。经过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分析，PA-OBC/BN共熔混合物之间没有发生化学反应。所制备相变材料的导热系数随BN含量的增加而增加，当BN含量为10%时，导热系数为0.38W/(m·K),是不含BN材料的1.58倍，但材料的潜热值却随BN含量的增加而降低。研究发现，当最高循环温度为60℃时，在300次循环吸放热的过程中，相变材料的导热系数基本不变。但当最高循环温度升高到65℃甚至70℃时，含有BN的相变材料导热系数随循环次数的增加而降低，且BN含量越高降低幅度越大。另外，随着BN含量的增大，材料的硬度和韧性均会降低。     

航天器用十一种热控材料热物理性质及其与显微组织和工艺因素关系的研究

应用自行研制的激光脉冲法热导仪、小平板稳态法热导仪、铜卡计和冰卡计法比热仪, 对航天器用的十一种热控材料的导热系数、导温系数和比热及其与材料显微组织和工艺因素的关系进行了实验研究. 结果表明, 在室温至1800℃温区内, 绝热材料和防热材料的导热系数均随温度升高而增大, 多孔绝热材料的有效导热系数是由多种导热因子相互作用的结果, 并存在对应于最小导热系数的最佳密度. 所得数据为热控材料的优选提供了科学判据, 亦为航天器的热控系统热设计提供了参数.     

低温热流传感计的研制及其对冷库隔热层性能探测

低温热流传感计适合用于-30℃～50℃范围内,精度为±4%,也适用在冷库中测试。本文叙述该仪器的制作、标定、误差分析,以及对冷库围护结构的热流量 q、导热系数λ、蓄热系数 S、热惰性指标 D 值等热工性能进行测试,在几个实测的冷库中,得到了良好的效果。     

保温材料导热系数量值传递方法的研究

文章对导热系数的标准测量装置的准确度、稳定性进行研究。研究了导热系数的量值传递方法,导热系数标准仪器向使用的仪器进行传递,调研国内外现有导热系数的测试方法,研究出有效的传递方法。     

新型多腔孔陶瓷复合保温材料的制备及性能研究

通过原料及配方的创新,以硅酸铝纤维、玻化微珠等为原料制备了一种新型多腔孔陶瓷复合保温材料。研究了材料的导热性能和显微结构。结果表明:材料导热系数低,热面温度200℃时导热系数仅为0.050 W/(m·K),热面温度600℃时导热系数为0.084 W/(m·K);材料内部结构疏松,存在多级配的孔隙结构,孔隙尺寸在微米级以下。利用马弗炉进行保温性能测试,保温材料内表面温度600℃,厚度仅为139mm时,稳态时外表面温度即可低于46℃,散热损失仅为158 W/m~2,远远低于标准规定的最大散热损失266 W/m~2。将材料制成1cm厚度的块材时,材料能产生较大弯曲而不损坏,有利于对电厂高温管道进行包覆。     

基于GM(1,N)模型的相变储能陶粒粒度分布对导热性能的影响

应用灰色建模理论,对实验中测得的复合石膏板导热系数和储能陶粒粒度分布数据进行处理,建立了GM(1,N)模型用于分析储能陶粒粒度分布对相变储能石膏板导热系数的影响。结果表明:各粒级的储能陶粒对复合石膏板导热系数均有增强作用。随着温度的升高,粒度分布对导热系数的作用越弱;同时各粒级的陶粒对导热系数的作用效果也越接近。特别是,粒径在9～10 mm和10～14 mm之间的储能陶粒在各温度下对石膏板导热系数的增强作用均很小;而粒径在0～3 mm的储能陶粒在28℃时对导热系数有最大的增强作用。     

护环式双平板导热仪的测定误差分析

一、前言随着我国保温材料和建筑材料的扩大生产和使用,迫切要求我国自己定型生产测试精度高的导热系数测定仪器。为此由清华大学、河南建筑工程材料研究所和天津建筑仪器厂共同试制成功“双平板导热系数测定仪”,并于1980年通过了鉴定。     

耐高温二氧化硅气凝胶复合材料制备及其导热研究

以二氧化硅溶胶为前驱体,利用树脂转移模塑成型(Resin transfer molding,RTM)工艺制备了二氧化硅气凝胶复合材料.对制备的气凝胶复合材料进行了结构表征;对气凝胶复合材料的隔热性能和耐高温性能进行了试验考核,结果显示,20 mm厚材料经过900℃、1000 s的石英灯考核后背温为186℃,材料经过1100℃、1000 s的马弗炉试验后线收缩率为1.2％,该气凝胶复合材料具有优良的隔热性能和耐高温性能.研究了温度对气凝胶复合材料导热的影响,结果表明,气凝胶复合材料的导热系数随温度的升高逐渐增大,900℃导热系数为室温的5倍.研究了气体环境对气凝胶复合材料导热的影响,发现氮气环境下气凝胶复合材料的导热系数随温度的变化与空气环境基本相同.     

温度对花岗岩和砂岩导热系数影响的试验研究

为探讨温度对岩石导热系数的影响,在不同平均温度水平下(28～62℃),采用平板热流计法测试花岗岩和砂岩岩样的导热系数,并初步分析温度对花岗岩和砂岩导热系数的影响。试验结果表明,对试验所用的岩样而言,花岗岩导热系数随温度的升高而缓慢下降,两者之间存在负相关的线性关系,而砂岩导热系数随温度的升高变化很小。因此,在精确计算隧道围岩温度场和应力场的分布时,应考虑温度变化对岩石导热系数的影响以及由此引起的围岩应力场的变化。     

石墨化碳泡沫导热性能研究

以煤焦油基沥青为原料,在420～450℃的范围内热解制备中间相沥青,用所制得的沥青在6～8MPa的压力下升温发泡,保温一段时间,然后再经过碳化和石墨化制得一种性能优良的导热材料--碳泡沫,其导热系数最高可以达到110W/(m·K).讨论了沥青中间相含量、发泡时的压力、保温时间、升温速率对泡沫导热性能的影响:随着中间相沥青含量的增加,所制备的碳泡沫的导热系数明显提高,中间相由0%提高到100%时,导热系数由77.5W/(m·K)上升到110W/(m·K);发泡时保温时间的影响相对于成型压力更为明显,保温时间从1h提高到4h,导热系数会由85 W/(m·K)上升到100W/(m·K);发泡的压力对导热系数的影响不是很明显.     

探针法测量低温下食品导热系数研究

在分析了探针法测量原理的基础上，用探针法对低温下食品材料的导热系数进行了测量研究。实验表明探针在用甘油和蒸馏水进行标定后，可以方便准确地测量不同水分的土豆在25℃-50℃温度范围内的导热系数。     

新型复合相变储能材料Na/Paraffin的制备与性能分析

为提升广泛应用于相变储能领域的石蜡的导热系数,在手套箱内将导热系数高、熔点低、密度小的金属Na与石蜡复合为Na/paraffin新型相变储能材料,并对其导热系数、相变潜热及储/放热特性进行研究。结果表明:5%Na/95%paraffin复合相变储能材料导热系数较纯石蜡提高了17.6倍,储/放热速率均较纯石蜡提升了1倍;经过200次循环实验后,3%Na/97%paraffin复合相变储能材料相变温度由60.58℃下降到59.65℃,相变潜热由166.7520J·g~(-1)下降到160.5632J·g~(-1),热导率由2.33W·m~(-1)·K~(-1)减少到1.98W·m~(-1)·K~(-1)。     

低温下固体材料导热系数的测定

我们研制了一套能在4～300K温区和1×10~(-4)～1×10~( 2)W·cm~(-1)·K~(-1)导热系数范围内,测出各种固体材料导热系数的装置。该装置具有结构简单、操作方便等优点。本文介绍了装置的原理、结构以及几种工程材料导热系数的测试结果。