空心玻璃微球导热系数数值模拟与实验研究北大核心

根据超景深三维显微镜所观察到的环氧树脂/空心玻璃微球的实际微观结构,基于Ansys软件和简化的实际模型,使用随机序列吸附算法,建立代表性体积单元,设置相应实际模型。通过简化模型拟合填料与复合材料导热系数之间的关系,结合实际模型的复合材料导热系数求解结果,对空心玻璃微球隔热性能进行求解。结果表明:由不同牌号填料制备的环氧树脂/空心玻璃微球复合材料,数值模拟结果与实验结果误差保持在3.00%以内,在此基础上对空心玻璃微球导热系数进行求解,并与不同理论结果对比,验证了空心玻璃微球导热系数求解方法的正确性。     

轻质环氧复合材料的制备与性能研究

制备了一种以空心玻璃微珠为填充材料的轻质环氧复合材料,确定了材料的固化工艺,并对不同型号的空心玻璃微珠进行了筛选.研究了玻璃微珠填充量对材料密度及力学性能的影响.研究发现,复合材料的密度随空心玻璃微珠填充量的加大呈现先降低后略有升高的趋势;拉伸强度和压缩强度均随填充量的增加而减小;拉伸弹性模量和压缩弹性模量随着填充量提...     

空心玻璃微球隔热保温板的制备及其理化特性

将空心玻璃微球（hollow glass microspheres,HGM）与饱和硝酸铝溶液混合,经520℃保温30min热处理后制备出刚性保温板。测试了保温板的导热系数、抗压强度和燃烧性能,讨论了HGM粒子密度和平均粒径对保温板导热系数的影响。结果表明：保温板的导热系数随HGM粒子密度的下降而降低,当粒子的粒子密度为0.18 g/cm3时,保温板的导热系数为0.072 W/（m.K）,抗压强度为2.2 MPa;当HGM的平均粒径小于30μm时,保温板的实测导热系数与Dul＇nev提出的预测方程的计算结果相接近,HGM保温板的燃烧性能达到A1级不燃材料要求,可满足建筑保温和防火的要求。     

铜/环氧复合材料导热性能的三维数值模拟研究

通过数值模拟手段研究了铜/环氧树脂复合材料的导热性能。利用ANSYS/APDL参数化有限元分析技术,建立了铜颗粒随机分布的三维模型,研究了模型尺寸、铜颗粒的体积分数、粒径分布、颗粒尺寸、颗粒形貌以及颗粒在基体中的排列方式对导热系数的影响。模拟结果表明,当导热模型边长大于100μm时,复合材料的导热系数趋于稳定;铜/环氧复合材料导热系数随铜颗粒体积分数的增加而增加,且增加的幅度越来越大;填充相同粒径的颗粒和粒径服从正态分布的颗粒,材料的导热系数基本保持一致;复合材料的导热系数随颗粒尺寸的变化而波动;方形填料比球形填料更能提升材料的导热性能;填料在基体中排列方式不同,导热系数也不相同,填料沿热流方向定向排列时,增强作用显著。     

碳纤维增强轻质耐压复合材料的制备及性能研究

通过模压工艺制备了短切碳纤维/空心玻璃微珠(K46)/环氧树脂复合材料,并对复合材料的断面形貌、密度、抗压强度和吸水率进行了研究。研究结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料密度变化较小,抗压强度上升,当碳纤维含量为4%时,抗压强度最大,微珠含量分别为50%、55%、60%的复合材料的抗压强度分别为68.9MPa、65.1MPa、57.2MPa;随碳纤维含量的增加,复合材料饱和吸水率下降,当碳纤维含量为4%时,微珠含量为55%、60%的复合材料达到最小饱和吸水率,分别为0.81%、1.15%。     

空心玻璃微珠/环氧复合材料的制备及性能研究

制备了空心玻璃微珠/环氧复合材料。通过力学性能、固化收缩率、热性能等测试考察了空心玻璃微珠粒径、填充量、硅烷偶联剂处理对树脂及固化物性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂改善了空心玻璃微珠与树脂基体的相容性。复合材料的力学性能随着空心微珠粒径减小而增大。随着空心微珠填充量的加大,固化物拉伸强度有所降低,冲击强度和弯曲强度在空心玻璃微珠质量分数为2%时达到最大值,比纯树脂分别提高了30%和34.2%,同时材料的固化收缩率和密度降低,玻璃化转变温度升高。     

空心微球对隔热涂层导热性能的影响

以空心微球开发高品质隔热涂料已引起广泛关注。本文利用传热学基本理论，探讨了空心微球的结构特性与体积分数对隔热涂层导热性能的影响，提出了隔热涂层表观导热系数的数学式，进行了实验验证。结果表明：该数学模型可用于指导隔热涂料的配方设计以及空心微球的结构优化。     

环氧泡沫塑料的研究与应用

详细介绍了制造环氧泡沫塑料的方法,并对环氧泡沫塑料在各个方面的应用和目前研究中存在的问题做了详尽的概括。最后,对其发展前景进行了展望。     

BMI树脂基轻质耐压复合材料的制备及性能研究

采用空心玻璃微珠填充改性双马来酰亚胺(BMI)树脂,研究了玻璃微珠用量和粒径以及表面处理的玻璃微珠,对材料压缩性能以及吸水性的影响。结果表明小粒径(10μm)较大粒径(70μm)玻璃微珠填充改性双马来酰亚胺树脂的压缩强度降低缓慢,经表面处理后可获得最佳效果。少量地加入玻璃微珠可降低环氧树脂的吸水性,但随着玻璃微珠含量的增大,体系的吸水性会随之增加。当玻璃微珠含量为30%时,复合材料密度降至0.74gcm3,压缩强度仍可以达到68.5MPa。     

耐高温隔热保温涂料的研究

采用有机硅树脂、空心玻璃微珠和无机纤维为主要原料制备隔热保温涂料。讨论了空心玻璃微珠的用量与种类、涂料生产工艺,以及涂料中加入无机纤维后对涂料隔热性能的影响。使用扫描电子显微镜观察保温涂料的微观形态。实验结果表明,空心玻璃微珠的适宜用量为33-36g;从保温效果及生产工艺综合考虑,型号为7032的空心玻璃微珠最佳;搅拌速度300r／min、反应时间20min时制得的涂料导热系数最小;加入硅酸铝纤维的涂料冲击强度最好。     

CNTs/TDE85环氧复合材料的热物理和力学性能

将功能化碳纳米管(CNTs)通过超声和离心分散方法添加到TDE85环氧树脂中,制备出了CNTs质量含量不同的CNTs/TDE85复合材料;开展了CNTs含量对其电导率、热导率以及力学性能影响规律的实验研究;同时还采用DM软件对该复合材料的电导率和热导率进行了预测分析。结果表明,CNTs/TDE85复合材料电导率与热导率对应CNTs含量的渗流阈值均为0.2wt%左右,当CNTs含量为0.5wt%,相比纯环氧试样,电导率提高了6个数量级,热导率从0.180W·(m·K)-1提高到了0.211W·(m·K)-1;CNTs含量为0.2%~2%的试样其电导率为10-7~10-5S·cm-1数量级,均具有良好的抗静电能力。CNTs在复合材料中的有效长径比在10~100,与实验结果吻合。添加0.5wt%含量CNTs时,玻璃化转变温度(Tg)、弯曲强度和模量分别提高了约6%、47%和5%。     

高性能滚塑专用料的研究

研制了尼龙6(PA6)、小粒径空心玻璃微珠(GB)复合改性PE-LLD高性能滚塑专用料,研究了PA6和GB对复合材料力学性能和热性能的影响.结果表明,适当含量的PA6有利于提高复合材料的力学性能和热性能;适当含量的经偶联剂处理的GB不仅可以提高复合材料的刚性和耐热性能,而且可以保持材料的流动性,同时不致于使材料密度大量...     

复合材料摩擦片热衰退机理初步研究

用YSM树脂与碳纤维、钢纤维等均匀混合,压制成纤维增强复合材料摩擦片,按变温测试方法对YSM树脂复合材料摩擦片进行测试.结果认为:升温过程中的力化学作用是摩擦材料发生热衰退的主要原因,摩擦系数μ的变化主要是由摩擦界面性质变化引起的.     

采用HOTDISK测量材料热导率的实验研究

使用HotDisk热分析仪进行材料热导率测量的实验研究。通过对不锈钢标准件,冰和多孔介质的热导率测量,证明该分析仪器能够适应不同材料的热物性测试。对冰的测量结果与文献值的最大相对误差仅为0.324％,对不锈钢标准件测量结果与标准值一致,在室温(22℃)左右为14.07W·m~(-1)·K~(-1)。对建筑用砂与空气、水和冰组成的饱和多孔介质的有效热导率测量结果表明:砂的颗粒粒径大小对材料的有效热导率影响很大,这种影响主要是接触热阻和连续相相对体积大小相互作用的结果。     

有机聚合物烧蚀隔热性的研究

本文着重研究有机聚合物线性烧蚀速率（ＡＲ）、烧蚀隔热性能指数（ＡＰＩ）和有机聚合物结构常数（Ｋ）与烧蚀隔热性之间的关系。采用ＡＲ、ＡＰＩ和Ｋ值评价、比较、选择,预测有机聚合物的烧蚀隔热性,为烧蚀隔热涂料（材料）配方设计奠定理论基础。     

粉煤灰空心微珠性能的测试研究

从粉煤灰中提取了空心微珠（HGB），并按粒度进行了分类。对不同尺寸的空心微珠的密度、壁厚及pH值等物理性能进行了测量；实验结果表明：75－100μm的空心微珠密度最大、微珠的壁厚与粒径比值最大、抗压强度最高。选取这一粒度范围的空心微珠制备了涂料。对其进行隔热性能研究,证明具有良好的隔热效果，说明这一粒度范围空心微珠适合用作隔热材料的填料。     

热扩散塔分离甲烷和氢的实验研究

引言用甲烷直接合成C_2以上的碳氢化合物非常困难,例如,由甲烷脱氢合成乙烯,按热力学计算在1000K下甲烷的平衡转化率只有4.8％,所以至今甲烷仍主要用作燃料．为了充分利用这一化工基础原料,作者利用热扩散塔进行了甲烷的催化脱氢反应,使反应与分离同时进行,大幅度提高了甲烷的转化率．为考察热扩散的分离效果,本文用甲烷脱氢反应的主要成分甲烷和氢混合物为原料,在热扩散塔中分别进行了空塔和填料塔的热扩散分离实验,考察了一些操作参数对分离效果的影响,以期对反应操作条件提供必要的参考．l原理所谓热扩散现象,就是在温度场…     

零膨胀单向混杂纤维复合材料的研究

本文推导了单向混杂复合材料热膨胀系数的理论估算公式,并进行了实验验证.研究了单向混杂复合材料热膨胀系数随混杂比、混杂界面数及铺层顺序等参数变化的规律.另外,也对部分零膨胀单向混杂复合材料的铺层结构进行了预测.研究结果对复合材料在航空航天上的应用有重要的意义.