含二氧化硅气凝胶和相变材料三层玻璃窗热性能分析

为了研究含二氧化硅气凝胶和相变材料三层玻璃窗对严寒地区建筑能耗的影响,建立了相变材料层与其他透明壁层结合发生的传热数值模型。分析了含二氧化硅气凝胶和相变材料三层玻璃窗在不同二氧化硅气凝胶厚度、导热系数和不同保温材料下的动态热调节性能,得到了含二氧化硅气凝胶和相变材料三层玻璃窗内表面热流密度和液相率随时间的变化规律。结果表明:随着二氧化硅气凝胶厚度增加,总传热量降低和液相率增加,当二氧化硅气凝胶厚度为20～30 mm时,可以实现有效的利用太阳能;随着二氧化硅气凝胶导热系数增加,总传热量升高和液相率降低;当二氧化硅气凝胶的导热系数从0.022降低到0.014 W/(m·K)时,最大液相率从0.83增加到1.00。二氧化硅作为保温层比相变材料作为保温层具有更好的保温隔热作用。     

开启太阳能热新用途的新型气凝胶材料

正美国麻省理工学院(MIT)研究人员最新开发出一种性价比高的新型气凝胶材料用于太阳能收集器,可较大程度地减少光的散射,产生比传统气凝胶要高得多的温度。该科研团队日前在《美国化学学会·纳米》杂志上报告,他们研制的气凝胶由"丰富且廉价"的成分组成,非常透明,几乎看不见,可提高太阳能集热器的集热效率,开启太阳能热的新用途,帮助人类更好地利用太阳能。科研团队用了4年时间进行研究,研制的凝胶颗粒间孔隙更小,故散射的光要少得多。这种新凝胶的关键在于所用     

超级绝热材料气凝胶的纳米孔结构与有效导热系数

根据气凝胶的纳米孔结构特点，采用由小球体构成的立方阵列单元体结构，建立了描述纳米孔超级绝热材料气凝胶的气固耦合导热模型。计算结果表明气凝胶的纳米孔结构和固体颗粒纳米尺寸效应以及高的比表面积值是导致材料具有极低导热系数的主要因素。气凝胶存在具有最低导热系数的最佳密度。在高温下辐射传热是气凝胶传热的主要方式，通过渗碳等遮光处理会显降低气凝胶在高温下的导热系数。     

透明隔热材料：氧化硅气凝胶

前言对于太阳能利用来说,如果有一种材料,既能让太阳光透过,又有良好的隔热性能,那该多么好呀!现在就已经有这种材料了!这就是氧化硅气凝胶(Silicaaerogel)。它是一种由氧化硅微粒组成的空隙率很高的多孔质体,在1931年由Kistler首先研制成功。     

Preparation of carbon aerogels and its application in electrochemical supercapacitors

本文通过优化碳气凝胶前驱体的配比以及采用3种活化工艺,包括CO2物理活化、KOH化学湿法活化以及CO2、KOH两步活化工艺,研究了制备高比表面积碳气凝胶的工艺参数,并对碳气凝胶的微观结构和相应的电化学特性进行了表征和分析。结果表明,间苯二酚与碳酸钠的摩尔比（R/C）为1500时,获得的碳气凝胶比表面积达到820 m2/g,比电容量为151 F/g;经物理活化、化学湿法活化以及两步活化工艺后获得的活化碳气凝胶的比表面积分别为1589 m2/g、1480 m2/g、2119 m2/g,比电容量分别为181 F/g、229 F/g、259 F/g。相比之下两步活化法不但提升了碳气凝胶的比表面积,而且制备的碳气凝胶材料表现出更良好的电化学性能。     

气凝胶玻璃系统动态传热模型及能耗性能研究

研究纳米气凝胶玻璃对太阳辐射的透过、吸收特性,考虑室外太阳入射角变化和气凝胶材料吸收太阳辐射引起温度变化的影响,建立动态状态空间传热模型和太阳辐射传递模型,并实验验证模型的准确性。模拟分析该气凝胶玻璃在长沙地区的节能潜力,结果表明与中空玻璃对比,通过气凝胶玻璃的传热得热增加,太阳辐射得热减少,夏季气凝胶玻璃引起的总得热量比中空玻璃减少约20%,冬季通过中空玻璃的室内得热量比气凝胶玻璃低61%。     

低密度二氧化硅气凝胶瓦的热损系数

单片的低密度 SiO_2气凝胶瓦(厚度为9mm,密度 p=80kg/m~3)的热损失已经在我们的抽真空带防护的热平板系统 LOLAⅡ中测定出来。该测量是对几种气体在各种不同温度和不同气压下的边界发射率上下限值(∈≈0.05和0.9)进行的。从测量结果可以得出这样的结论,即低密度的 SiO_2气凝胶瓦(约10mm厚),具有优异的隔热性能,当其在环境温度为10℃或238K,气压(?)10毫巴时,总热损系数K(?)0.7W/(m~2·k)。因此将他们应用在太阳能被动式利用系统中的窗户或盖板方面是极有希望的。根据随气压变化的热损的大小即可推导出约120nm 的抽真空构架内的平均自由程。     

原料气中CO_(2)体积分数对铜钼基催化剂合成低碳醇的影响北大核心CSCD

文章采用冷冻干燥法制备了以SiO气凝胶为载体的Cu-Mo基催化剂,在固定床反应器中评价其催化CO_(2)加氢合成低碳醇的性能,考察了原料气中CO_(2)体积分数对合成反应的影响。结果表明:在压力为5 MPa,空速为2000 h,n(H)/n(CO_(2))=2,温度为260℃反应条件下,当CO_(2)体积分数为0.92%时,反应产物中总醇选择性达34.23%,CO_(2)H在总醇中的质量分数达55.55%,催化剂催化合成低碳醇的性能较好。液体产物低碳醇中主要以甲醇、乙醇和正丙醇为主,在总醇中的质量占比高达97%。原料气中引入CO_(2)会促进逆水汽变换反应发生而降低CO_(2)的转化率;随着CO_(2)浓度的增大,CO_(2)在催化剂孔道内部的扩散受到抑制而变慢,有利于增加低碳醇的选择性和降低副反应的发生。     

柔性衬底微晶硅薄膜太阳电池研究

采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)技术制备了系列本征微晶硅薄膜材料和nip单结微晶硅太阳电池,研究了硅烷浓度、衬底温度和辉光功率等沉积参数与薄膜材料性能、薄膜电池性能三者之间的关系.拉曼光谱和器件测试结果表明:随硅烷浓度的增加,本征层晶化率逐渐减小,直至转变为非晶硅;沉积温度高于200℃时,电池性能严重恶化;随等离子辉光功率增加,材料晶化率保持不变,而电池开路电压逐渐增大,短波光谱响应逐渐增强.在此基础上,优化了单结微晶硅电池沉积参数,得到效率为6.48％ (AM0,25℃)的单结微晶硅薄膜太阳电池;并将其应用到非晶硅／微晶硅叠层电池中,在不锈钢柔性衬底上得到效率为9.28％( AM0,25℃)的叠层电池.     

二氧化硅气凝胶制备条件对热导率的影响

二氧化硅(SiO2)气凝胶由于其内部的多孔网状结构与气体填充,热导率极低,可应用于多种保温隔热材料。本文通过实验研究了二氧化硅气凝胶的热学性能,并分析了不同水解时间、蒸馏水体积、反应物体积比、pH值对其热学物性参数的影响规律。结果表明,在所研究的范围内,随着水解时间的增加,二氧化硅气凝胶热导率减小;随着反应物体积比、蒸馏水体积和pH值的增加,二氧化硅气凝胶热导率先减小后变大。     

用有限元法研究配气机构动力学

本文提出了适合于侧置凸论轮轴、顶置气门配气机构的有限无动力模型,论述了用有限元方法对配气机构动力学进行模拟研究的优越性。用有限元模型及单质量模型对S6102型柴油机和PD6H型柴油机配气机构进行了自振频率计算及动态响应计算,并在S6102型柴油机上做了验证试验。讨论了几种模型参数的计算结果,也就是对机构运动平稳性的影响,表明配气机构各参数之间存在一定的匹配关系,应该对配气机构进行匹配优化设计。     

红外遮光剂颗粒的光学和辐射特性分析

气凝胶是一种纳米多孔高效隔热材料,但抑制高温辐射能力较差,通常添加遮光剂颗粒以提高材料的高温隔热性能。基于改进的Kramers-Krnig(KK)关系式和Mie散射理论,建立获得遮光剂颗粒复折射系数的求解模型,揭示遮光剂种类、直径对气凝胶-遮光剂复合材料的隔热影响机制。结果表明,遮光剂的添加种类、直径、体积含量对气凝胶-遮光剂复合隔热材料高温辐射特性有较大影响。高温下,SiC的最佳消光粒径为3μm。中低温下炭黑是较为理想的遮光剂;中高温下SiC和TiO2是较为理想的遮光剂。理想的遮光剂在近红外区应具有较大的复折射系数。     

红外遮光剂选材的理论研究

SiO_2气凝胶纳米孔材料导热系数极低,代替传统绝热材料可以降低绝热层厚度,节约能源。高温时SiO_2气凝胶绝热性能下降,可以添加矿物粒子遮蔽辐射传热,提高其高温时的绝热性能。文中采用Mie散射理论建立起了遮光气凝胶热辐射特性和辐射热导率的定量理论模型,分析了遮光剂光学参数,粒子尺度对辐射传热的影响,对比了SiC、B_4C、BN、TiO_2遮光剂的遮光效果。结果表明,遮光剂的折射率对辐射传热的影响较大,折射率越大,对辐射传热的衰减效果越好。在研究的材料中,遮光效果最好的是B_4C,其次依次是BN、Si C和TiO_2。特定温度下,存在最优粒径使得遮光气凝胶的辐射热导率最小,最优粒径随着温度升高而变小,对于文中计算的遮光剂,300 K时最优粒径约为1.4μm,700 K时约为0.8μm。分析结果对于指导遮光剂的选材,提高材料的性能,降低制备成本具有工程应用价值。     

热力管道节能改造工程中新型绝热材料的厚度设计

热力管道节能改造中绝热材料的设计至关重要。介绍一种新型绝热材料气凝胶毡在热力管道节能改造中的应用设计。通过与传统绝热材料对比,气凝胶毡在管道保温节能工程中材料节省可达70%,节能率约20%。分析了不同算法对保温厚度设计的影响,并提出"逐层算法"的计算方法,为保温材料厚度更为精确的设计提供参考。     

高效节能环保型组合式活塞环

介绍一种新型组合式气环活塞环 ,已获得国家发明专利 ,它由上下两片带有楔形角的单片环组合成一组气环、具有密封性能好 ,降低颤振 ,提高寿命、节能低排的特点 ,已在多种机型装机试验 ,效果明显     

换热器保温外壳材料及结构对保温性能影响研究

面对当今社会能源的日益严重问题,人们对于板式换热器的节能也逐渐关注起来了.文中研究了玻璃纤维、硅酸铝针刺毯、纳米气凝胶、挤塑板以及硬质聚氨酯板等5种保温材料组成的保温外壳在热源为100℃条件下对板式换热器的保温性能影响.研究表明:对于保温外壳,采用10 mm硅酸铝针刺毯(带铝箔)+50 mm挤塑板+20 mm聚氨酯板是...     

6S60MC新型柴油机在沪问世

由上海沪东造船厂制造的6S60MC新型船用低速大功率柴油机,1993年7月13日在上海通过了国内外专家的认可。6S60MC柴油机主要用于70000吨级以上的大型船舶上,是一种二冲程、单作用、十字头、直流扫气、恒压式涡轮增压器、可直接换向并由单螺旋桨推进的新型柴油机。主机转速在每分钟90转时,最大持续输出功率为     

严寒地区SiO2气凝胶玻璃窗传热分析

建立了二氧化硅(SiO_2)气凝胶中空玻璃窗传热数值模型,采用有限体积法分析了二氧化硅气凝胶厚度和位置对严寒地区玻璃窗传热的影响。结果表明:二氧化硅气凝胶厚度增加,能够提高玻璃窗内表面温度,降低其热流密度。二氧化硅气凝胶厚度为20 mm时,玻璃窗内表面热流密度为67.5 W/m~2。二氧化硅气凝胶位于室内侧能够更有效地减少建筑能耗,其总能耗为60 120 W。     

PVDF-HFP基凝胶固态聚合物电解质的合成与锂离子电池性能

聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)基凝胶聚合物电解质被认为是解决锂电安全性问题的一种有前途的固态电解质.然而,目前报道的是凝胶固态聚合物电解质由于含有大量易燃物质,安全性仍然无法保证.因此,本文合成制备基于PVDF-HFP的新型凝胶聚合物电解质,使用丁二腈(SN)作为塑化剂,双三氟甲基磺酰胺亚锂(LiTFSI)作为锂盐,利用热交联法原位制备了高热稳定性的新型凝胶固态聚合物电解质(GSPE).优化后的凝胶聚合物电解质离子电导率在25℃时可高达3.7×10?3 S/cm,电化学窗口室温下可达4.5 V.此外,凝胶聚合物电解质与电极具有良好的界面相容性;组装的磷酸铁锂电池在1 C下循环80次,容量保持率为89％.本项研究工作展示了高性能凝胶聚合物电解质对提升锂离子电池的循环稳定性与安全性具有较大潜在的应用价值.     

建筑保温隔热材料的研究及应用进展

建筑隔热保温是实现建筑节能和降耗减排的重要手段。对几种常用保温隔热材料的分类与发展进行了概述和评价,着重介绍了新型气凝胶保温隔热材料的特性与研究进展。概述了气凝胶超级隔热材料在建筑隔热保温中的应用进展,并对其建筑节能应用前景进行了展望。