低流速燃料电池重力辅助排水

实验研究了反应气体低流速下质子交换膜燃料电池内液滴自身重力对电池性能的影响。结果显示,自身重力有利于液滴脱离气体扩散层,使液态水有效排出电池堆。电池水平放置阴极向下时,液滴重力与其脱离气体扩散层方向一致,电池性能最佳;电池竖直放置时,液滴重力与气体将其吹扫出电池方向一致,其向外排水能力最强。反应气体流速较低时,电池在不同放置方式下,提高其温度,电池性能上升;电池竖直放置时,气体加湿对电池性能影响不大。电池测试时,应该避免电池阴极水平向上。     

质子交换膜燃料电池强化传质

传质问题制约着燃料电池性能的提高。通过理论分析、Fluent模拟,针对质子交换膜燃料电池流道中加凸台和电极扩散层开孔两种方法,分别研究其对强化电池内部传质的效果。结果表明,上述两种方式均能有效强化电池内部传质,提高电池性能。但是加凸台增加了风机的寄生功率,综合性能提升不显著。     

等离子喷涂法制备黑铬太阳能选择性吸收涂层

采用等离子喷涂法制备了黑铬太阳能选择性吸收涂层,采用XRD、SEM等测试方法对涂层的物相、微观结构、太阳能吸收性能进行了表征。对涂层进行了打磨,并在涂层表面制备SnO2选择性透过薄膜。研究表明,采用等离子喷涂方法制备的黑铬涂层吸收率为0.93,发射率为0.88,经打磨处理后,发射率降至0.76。添加SnO2薄膜后,涂层吸收率变化小,发射率降至0.50。热震实验表明该涂层具备良好的抗热震性能。     

电磁屏蔽材料用银包玻璃微珠核-壳粒子的制备及其性能

采用自组装化学镀银技术制备了银包玻璃微珠核-壳粒子,并且运用X射线衍射仪、扫描电镜和电子能谱仪等对该核-壳粒子的物相和形貌等进行了表征.分析了该核-壳粒子的介电性能与结构的关系,并以此为屏蔽填料,研究了电磁屏蔽涂料的相关性能.结果表明,银粒子在玻璃微珠的表面包覆均匀且致密,该粒子的介电常数较包覆前大幅度提高.该电磁屏蔽涂料的导电性能随着填料的体积分数(下同)的增加而增加,达到25%时,其表面电阻率为0.050 7Ω/cm2.同时,在电磁波的频率范围为30～1 500MHz时,屏蔽效能达40～65 dB,并且该材料具有较好力学性能和耐环境性能.     

基于SiO2材料的细胞固定化研究及应用

基于SiO2的材料主要由烷氧基与水溶性方法合成：前者主要以TMOS或TEOS为SiO2前躯体,并用其它有机硅化合物,甘油和海藻酸钙等对其进行进行修饰或复合,后者主要以硅酸钠溶液与胶体SiO2为硅源。这种材料可以包埋微生物,植物细胞,动物细胞,包埋后的生物复合材料则成为生物反应器,生物传感器,生物催化剂,人造生物器官等,它们可用于工业化学合成、信号监测、废水处理和细胞治疗。     

放电等离子合成Ti3AlC2-TiB2复合材料的相形成研究

采用放电等离子烧结工艺,以Ti,Al,B4C,TiC为原料制备Ti3AlC2／TiB2复合材料。通过X射线衍射分析了从600℃到1300℃Ti3AlC2／TiB2系统反应过程的相形成规律。用扫描电镜观察了不同温度下试样的显微组织演变。结果表明,在900℃之前,主要的反应是Ti和Al反应生成Ti—Al金属间化合物,900℃之后,Ti—Al金属间化合物与TiC逐渐生成Ti3AlC2和TiB2相,形成致密Ti3AlC2／TiB2复合材料。     

热压烧结添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷及性能

利用热压烧结工艺（Hot—Pressing Sintering HP）制备不同MoS2质量含量的Ti3SiC2复合陶瓷,并研究其性能。研究表明,在烧结温度为1400℃,30MPa压力,保温60min的条件下,Ti3SiC2复合陶瓷烧结体的相对密度达99％以上。在Ti3SiC2中添加MoS2能大幅提高材料的性能,当MoS2含量为4州％时,Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度达到7．83GPa,同时它的电导率达到10．05×10^6S·m^-1。在载荷为38N和转速为400r／min下,Ti3SiC2复合陶瓷在干摩擦和油润滑两种摩擦条件下的摩擦系数分别为0．176～0．283和0．062～0．134,并且试样的磨损率分别为2．657×10^-6mm^3·N^-1·m^-1和1．968×10^-7mm^3·N^-1·m^-1,比单相Ti3SiC2陶瓷的磨损率（9．9×10^-5mm^3·N^-1·in^-1）小。     

TiO_2/SiO_2复合中空微球的选择性改性与药物缓释性能研究

以聚合物微球为模板,通过溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合中空微球,并分别采用硬脂酸和无机磷酸对内层二氧化钛进行了疏水和亲水改性.扫描电镜(SEM)和氮气吸附-脱附结果表明中空微球具有完整的球形空腔和多孔的壳层孔道结构.傅立叶红外光谱(FTIR)证实了内部疏水及亲水改性层的存在.以布洛芬药物为对象,采用热重分析(TGA)和高效液相色谱(HPLC)考察了不同改性对复合中空微球的载药量及缓释性能的影响.研究结果表明,由于存在疏水作用,硬脂酸改性的中空微球载药量(189.8mg/g)高于未改性中空微球(177.5mg/g),且药物释放速率明显减慢,53h内药物释放率仅为55%;与此相反,无机磷酸亲水改性的中空微球载药量减小(为153.0mg/g),且释放速率提高,10h内释放了将近80%的药物.因此,采用不同的改性基团可以对复合中空微球的药物释放速率进行有效地调控.     

熔融盐法制备BaTiO_3粉体及Rietveld全谱拟合物相表征

通过熔融盐法以BaC2O4、TiO2为前驱体,NaCl为熔盐制备了BaTiO3粉体。SEM分析所得样品为立方状颗粒,粒径为50～300nm。采用Rietveld全谱拟合法对其物相组成进行了分析,并通过变温XRD对BaTiO3相变进行了表征。Rietveld全谱拟合结果表明,该方法制备的BaTiO3粉体在室温下是一种四方、立方混合相,质量分数分别为73.9%、26.1%。精修结果的数值判据分别为:加权剩余方差因子Rwp=5.93%、剩余方差因子Rp=4.78%、拟合优值S(Goodnessoffit)=1.53。变温XRD研究表明所制备的BaTiO3粉体具有四方到立方相的相变。     

压电陶瓷粒度分布对锆钛酸铅/聚偏氟乙烯复合材料电性能的影响

将不同粒度的锆钛酸铅(PZT)陶瓷粉进行复配,制成不同粒度分布的PZT陶瓷颗粒,然后与聚偏氟乙烯(PVDF)复合制备不同PZT粒度分布的PZT/PVDF复合材料,研究了复合材料的介电性能和压电性能。结果表明,当陶瓷颗粒体积分数高达70%时,双峰分布复合材料的压电系数可达75 pC·N-1。这是由于双峰分布复合材料中大陶瓷颗粒保持了完整的钙钛矿结构,小陶瓷颗粒填充在大颗粒之间,陶瓷颗粒彼此联接,形成了更多的电-力耦合通道,有效地实现了压电效应的传递。大陶瓷颗粒完整的钙钛矿结构以及大、小颗粒的协同堆砌效应,提高了PZT/PVDF复合材料的电性能。