亚麻籽油搭载聚砜树脂微胶囊自修复涂层耐蚀性研究

利用环境友好型自修复微胶囊涂层技术,降低海洋环境对AH36钢基体的腐蚀速度,延长钢材使用寿命,同时减少污染、保护环境。采用溶剂蒸发法,以亚麻籽油(LO)为芯材、聚砜树脂(PSF)为壁材制备出微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪等对胶囊表面形貌、结构进行表征与实验分析。将微胶囊包裹于环氧树脂涂层中,研究微胶囊添加量对环氧树脂涂层自修复性能的影响,并通过电化学阻抗等实验探索微胶囊涂层的电化学性能及自修复功能。结果表明：向环氧树脂涂层中加入微胶囊,涂层的防护性能大幅提高,具有较强的自修复能力。其中微胶囊添加量为5%时,涂层的耐蚀性以及自修复性能最好。     

生物质多孔碳基复合相变材料制备及性能

目前,通过多孔高导热载体与相变材料复合的方式提升有机复合相变材料综合性能的方法得到广泛应用。多孔碳作为负载能力强,导热性能良好的载体材料成为研究的热点,但如何绿色、廉价、简易地制备出该类载体仍是研究的难点。本文以天然生物质材料松木和竹木为碳源,在梯度温度和氮气气氛下热处理,使生物质材料碳化并进一步发生石墨化转变,制备出生物质天然孔道结构的多孔高导热碳基载体材料。采用真空熔融浸渍法将有机相变材料石蜡和多孔碳基载体材料进行高效复合,制备得到生物质多孔碳/石蜡复合相变材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、同步热分析仪（TGA）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）、压汞分析仪（MIP）、差示扫描量热仪（DSC）、激光导热仪对载体材料及复合相变材料进行结构表征和性能测试。测试结果表明:生物质多孔碳载体材料孔道结构保存完好,石墨化转变明显,保证了有机相变芯材的高效稳定负载。传热效率上,相比于纯石蜡芯材,以松木和竹木为碳源制得的多孔碳/石蜡复合相变材料热导率分别提高了100%和216%,达到了0.48 W·m?1·K?1和0.76 W·m?1·K?1。在此基础上,通过对比松木和竹木为原料制得的复合相变材料的芯材负载量,相变焓值,热导率的变化,进一步探讨了生物质结构对复合相变材料性能的影响机制。      

茄子衍生多孔碳负载聚乙二醇相变复合材料

以茄子为原材料,通过水热处理–后续热解法及直接热解法分别制备出两种不同的茄子衍生多孔碳材料（HBPC和BPC）。以茄子衍生多孔碳材料为载体,采用真空浸渍法负载相变芯材聚乙二醇（PEG2000）,制备出聚乙二醇/茄子衍生多孔碳材料复合相变材料。通过扫描电镜、拉曼光谱、压汞法、傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射仪、热重分析仪和差示扫描量热仪对其进行结构表征及性能测试。结果表明,通过直接热解法制得的茄子衍生多孔碳材料为载体的聚乙二醇/茄子衍生多孔碳材料复合相变材料具有更好的相变储热效果,负载聚乙二醇的质量分数高达90.60%,熔融潜热为133.98 J·g?1,达到了较好的定形相变效果及良好的循环稳定性。      

高温相变储能微胶囊研究进展

相变材料的微胶囊化能解决相变材料在相变过程中的熔融渗出问题,提高相变材料的环境适应性、拓展其应用。本文主要对300 ℃以上的高温相变微胶囊材料的制备及其应用进行阐述,主要论述了相变材料的分类,微胶囊的合成方法,以及高温微胶囊的研究现状。且通过研究表明,具有高熔点、高焓值的氟化物微胶囊是一种非常有应用前景的相变材料。      

石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能

以石蜡为相变芯材,以正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下通过溶胶-凝胶法制备出石蜡/二氧化硅复合相变材料.应用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、差示扫描量热法、热重法等手段对所制备复合相变材料的形貌、成分、热性能等进行了表征.实验结果表明,所制备的石蜡/二氧化硅复合相变材料的形貌是直径约为2μm的核/壳结构微球.当核/壳质量比为2∶1时,石蜡包覆率为66.3%,熔点为54.2℃,熔化焓为133.8 J·g-1,凝固点为49.5℃,凝固焓为127.5 J·g-1.与传统的有机高分子壳层材料相比,无机二氧化硅壳层材料具有更好的热导率,提升了复合相变材料的导热性能,且其不易燃烧,无腐蚀性,更加安全环保,有效拓展了相变材料在建筑保温和智能保温纺织物等领域的实际应用.      

新型相变储能设备的强化传热研究

为了开发高效的热能存储设备,本文提出了采用铝片以强化相变储能设备传热的新结构, 采用fluent 软件模拟了该设备在凝固过程中的瞬态二维传热问题.并对影响新型相变储能设备性能的参数进行研究, 得到了这些参数对其总凝固时间的影响规律.结果表明, 新型相变储能设备中增加铝片能有效地强化传热, 并可用文中提出的影响规律,对新型相变储能设备进行性能优化设计.     

蓖麻油缓释微囊的研制

[目的]对蓖麻油进行微胶囊化,制成蓖麻油缓释微胶囊.[方法]运用复凝聚法,以明胶和阿拉伯胶为囊材,蓖麻油为囊心物制备微囊.借助显微镜观察微囊形态;通过紫外分光光度计进行蓖麻油含量测定;以水为溶出介质考察该制剂的体外溶出情况;以包封率作为质量判定指标,采用单因素考察和正交试验优化处方工艺.[结果]蓖麻油缓释微囊的最佳制备工艺条件为:明胶和阿拉伯胶浓度皆为7.5%,甲醛用量为1.0 ml,pH值为3.80,材药比为6:1.按该处方制得的微囊囊型圆整光滑,载药量较高,并具有一定的缓释效果.[结论]复凝聚法可成功制备出包封率较高的蓖麻油缓释微囊,且产品稳定性良好.该法可操作性强,重复性好,有一定的实用价值.     

高温复合相变蓄热材料压制工艺及性能研究

以铝粉作为相变材料,采用单向模压成型的方法制备出了一种新型高温复合相变蓄热材料。利用金相显微镜和扫描电子显微镜对材料进行分析,从材料混合程度、显微组织、成分结构及表面形貌等方面研究了相变蓄热材料的制备机理和性能影响因素,同时探讨了粉末流动性、堆积密度和粒径配比等参数对相变蓄热材料压坯性能的影响。结果表明:高温复合相变蓄热材料在压制过程中,固相和液相组分不变,主要是气孔以及颗粒形状的宏观和微观变化;随着压制压力增加和保压时间的延长,试样密度逐渐增加,气孔率下降,强度随之增加;相变材料的宏观分布也较为均匀。     

包套轧制粉末冶金法制备泡沫铝三明治板

以空气雾化的A1Si12合金粉、镁粉和氢化钛粉末为原料,采用包套轧制法成功制备出了泡沫铝三明治板材.利用300 dpi扫描仪、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪等检测方法系统比较了复合轧制和包套轧制方法对制备前驱体的宏观形貌和界面结合及其泡孔结构的影响,结果表明:包套轧制可以有效阻止面板材料裂纹的扩展,获得完整的和致密度均匀的预制坯,并能实现面板芯材的有效结合,最终获得泡孔结构完整和均匀的泡沫铝三明治板.     

选择性激光熔化制备纯钨块体材料的研究

采用选择性激光熔化技术制备了纯钨块状样品, 研究了激光参数对所制备样品的表面形貌、内部晶粒组织和密度的影响。结果表明, 随着激光能量密度的增加, 样品表面变得光滑, 样品内部孔隙减少, 密度提高。采用功率300 W、扫描速率200 mm?s-1的激光扫描参数制备出了相对密度为97%的纯钨块状样品; 当激光功率提高至350 W时, 由于裂纹增多使样品密度下降; 随着激光输入能量密度的增加, 选择性激光熔化制备的样品内部晶粒方向性变得明显, 且晶粒尺寸增大; 采用扫描策略2 (激光功率200 W, 激光扫描速度200 mm?s-1)进行制备的样品内部孔隙较多, 且孔隙大多沿样品增材制造高度方向呈一条直线分布, 样品内部部分晶粒沿样品增材制造高度方向伸长。     

有机蒙脱石基复合相变材料的制备及研究

以有机蒙脱石为载体材料,聚乙二醇/硬脂酸为相变材料,采用液相插层法制备出了聚乙二醇/有机蒙脱石以及硬脂酸/有机蒙脱石复合相变材料.采用DSC对复合相变材料的热性能进行了研究.结果表明：复合相变材料中相变材料的适宜质量分数为50%;相同含量的情况下,聚乙二醇/有机蒙脱石的相变潜热比硬脂酸/有机蒙脱石的相变潜热小;硬脂酸质量分数为50%的复合相变材料的相变温度为54.56℃,相变潜热为79.8 J/g,经100次热循环后仍具有良好的热稳定性.     

金属有机骨架与相变芯材相互作用的分子动力学

金属有机骨架材料（metal-organic frameworks, MOFs）由于具有规整的孔道结构,较高的孔隙率十分适合作为相变材料的载体,从而实现对相变芯材的有效封装。本文采用分子动力学方法,对Cr-MIL-101负载十八烷,十八酸,十八胺和十八醇等不同芯材而构筑的复合相变材料的结构特性进行了研究,主要包括相变芯材和金属有机骨架基材之间的相互作用,芯材在金属有机骨架材料孔道内的扩散特性以及空间分布特性等。研究表明:十八酸和金属有机骨架基体之间的相互作用最强,十八醇和十八胺次之,十八烷最弱,具体体现在相变芯材分子与金属有机骨架材料之间的相互作用能,回转半径,分子动能,自扩散系数以及热容等众多方面,此外,当芯材分子间相互作用和金属有机骨架材料与芯材之间的相互作用达到平衡时,芯材分子在孔道内处于较为自由的状态,有利于扩散的进行,进而有利于芯材的结晶。      

底材对具有纳米结构珠光体1045钢组织和力学性能的影响

通过铝热反应熔化法分别在铜底材和玻璃底材上制备了1045钢。采用光学显微镜,电子探针,扫描电子显微镜,X射线衍射仪对1045钢的微观组织进行了表征。并测试了1045钢的压缩性能和拉伸性能。实验结果表明,铜底材和玻璃底材制备1045钢中的珠光体平均片间距分别为120.8 nm和90 nm,为纳米结构;铜底材1045钢的抗压强度,压缩屈服强度,抗拉强度和拉伸屈服强度分别为800 MPa,450 MPa,464MPa和218 MPa;玻璃底材1045钢的抗压强度,压缩屈服强度,抗拉强度和拉伸屈服强度分别为860 MPa,510MPa,545 MPa和238 MPa。玻璃底材上制备的1045钢力学性能要优于铜底材上的。     

淀粉基材料在微胶囊壁材中的应用

微胶囊技术已被广泛应用于医药、农药、食品等领域,在微胶囊化过程中,微胶囊壳材料的选择对形成的微胶囊产品的性能影响起到决定性作用,重点综述以淀粉基材料作为壁材在微胶囊技术中的应用.     

介孔二氧化硅基复合相变材料研究进展

相变储能技术的发展对于促进新能源开发和提高能源利用效率具有非常重要的意义。相变材料由于具有高储能密度和小体积变化等优势引起了人们的广泛关注。然而，相变材料在固–液相转变过程中易发生液体泄漏而限制了其应用。因此，人们选择用多孔支撑材料来解决相变材料的泄露问题。介孔二氧化硅材料由于具有良好的物理化学稳定性、生物相容性、阻燃性能、低毒性、耐腐蚀性、尺寸可控、表面形貌可调和高比表面积等优点，其作为载体材料能综合提高相变复合物的各方面性能并拓宽相变储能材料的应用空间。对近年来国内外关于介孔二氧化硅载体的孔尺寸、孔结构和孔表面性质对相变材料结晶行为的影响等方面进行了综合分析，并对今后提高介孔二氧化硅相变材料储能效率的研究方法的前景做了展望。      

氧化钨还原过程中的形貌结构遗传特性研究

以WO3为原料,于660℃下还原不同时间制备了不同价态的氧化钨,并对其形貌结构特征进行分析。同时采用优化工艺还原WO3,制备出纳米W粉及WC粉,初步探讨了相变过程中纳米粉末的长大机制及原料粉末的形貌结构遗传特性对其均匀性的影响,指出选用相成分单一、纯度高、粒度细而均匀、疏松多孔的氧化钨粉为原料,更有利于制备细小、均匀的纳米W粉及WC粉。     

W元素的添加对NiTi丝材组织和性能的影响

通过熔炼、锻造、轧制、拉拔等工艺制备不同W含量的NiTiW合金丝材,采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和拉伸试验机对合金丝材进行研究,分别研究了不同W含量的镍钛合金的组织,并对不同W含量的镍钛合金丝材的机械性能进行了测试。研究结果表明,不同W含量的合金丝材中,其组织和机械性能都表现出了一定的变化;低W(含W量为0.3%～0.5%)合金中富钨固溶体(W-s)呈现弥散分布,而高W(含W量为3%～6%)合金中则固溶体则为纤维状分布;随着W含量(含W量从0.3%上升到6%)提高,相变温度先提高,之后随之减小,相变峰形逐渐平缓;此外, W元素的添加对镍钛合金产生了明显的固溶强化作用,合金丝材的屈服强度和拉伸强度均显著提高,但延展性明显下降;此外,随着W含量从0.3%增加到6.0%,镍钛合金的超弹性逐渐降低,上屈服平台从NiTiW0.3合金的(6.0%～0.7%)逐渐变短到NiTiW6合金的(6.0%～3.3%)。研究结果得出了不同W含量的镍钛合金机械性能的变化趋势,为今后医用材料选择适合的机械性能方面提供了良好的理论基础和选择依据。     

掺杂Sn,Bi的Ge2Sb2Te5相变存储靶材制备和薄膜性能研究

在前期Ge-Sb-Te基相变存储材料Ge2Sb2Te5靶材和薄膜制备研究的基础上,分别选取掺杂5.6%(原子分数)的Sn,Bi作为添加剂对其进行掺杂改性。采用热压法制备出高主相含量、高致密度六方结构Ge2Sb2Te5基靶材。常温下沉积的薄膜为非晶态,经150～350℃退火处理,薄膜相结构经历了由非晶态到立方相再到六方相的相转变过程。掺杂5.6%(原子分数)的Sn在入射光波长为500 nm时的反射率对比度相比未掺杂薄膜提高了14%,该薄膜潜在的光存储性能更好。掺杂Sn,Bi后结晶态与非晶态间的电阻率差异度有所增加。     

复合定形相变材料的封装及应用研究新进展

有机相变材料具有热存储密度高、自身温度和体积变化小、腐蚀性小和化学性质稳定等优点,能有效提升不可再生能源的利用率,是一种绿色节能环保材料,在新能源开发和热能储存领域起着至关重要的作用。然而,有机相变储能材料普遍存在相变过程中熔融泄漏和热导率低的问题,严重制约了相变材料的实际应用。因此,相变材料的封装定形和导热强化成为近年来的研究热点。本文针对有机相变材料普遍存在的泄漏和热导率低问题,综述了有机相变材料的封装技术和导热强化技术的基本方法及最新研究成果,并总结了复合相变储能材料的能量转换机理,浅谈了复合定形相变储能材料在建筑节能、太阳能和电子设备等领域的应用情况。最后,对未来复合定形相变储能材料发展的研究重点和方向进行了展望。      

羟基磷灰石气凝胶复合相变材料的制备及其性能

以相变材料为核心的潜热储存技术,对加快新能源开发和提高能源利用率起着关键性作用。以油酸钙为前驱体,通过水热法合成了具有自支撑网络结构的羟基磷灰石（HAP）气凝胶,并采用浸渍法制备出自支撑羟基磷灰石复合相变材料。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重法、差示扫描量热法等手段对所制备复合相变材料的形貌、稳定性、热性能等进行了表征及测试。实验结果表明,负载石蜡或十八醇的羟基磷灰石气凝胶复合相变材料均具有良好的热性能,质量分数60%石蜡@HAP气凝胶复合相变材料的熔融焓和凝固焓测量值分别为85.10和85.30 J·g?1,结晶度为81.50%;质量分数60%十八醇@HAP气凝胶复合相变材料的熔融焓和凝固焓测量值为113.78和112.25 J·g?1,结晶度为86.20%,且具有很好的热稳定性和化学稳定性。此外,羟基磷灰石气凝胶载体材料阻燃性好,无腐蚀且安全环保,有效拓展了相变材料在智能保温纺织物和建筑材料等领域的实际应用。