锥形量热仪测量材料热释放速率的影响因素分析

讨论锥形量热仪测量材料热释放速率的不确定度评定方法和影响因素。以黑色有机玻璃样品为例,根据热释放速率计算模型,对计算模型中设定值和测量值引入的不确定度分量进行分析,利用不确定度的传播率计算材料热释放速率的测量不确定度,讨论不同参数对热释放速率测量结果的影响以及降低影响的措施。结果表明,氧耗燃烧热的不准确、C因子的测量误差、氧气浓度的测量误差,以及辐射照度的不准确对锥形量热仪的测量结果准确性影响最大。     

沥青对PMMA热分解及燃烧性能的影响研究

采用自由基聚合法制备了纯的和添加了1.5%(质量分数)沥青的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),用热重(TG)分析和锥形量热仪测试了其热分解和燃烧性能并研究了其热分解动力学。TG分析结果表明,添加质量分数为1.5%的沥青,PMMA在氮气中和空气中的失重速率最大时温度分别由纯PMMA的379.2℃和308.9℃提高至386.2℃和354.7℃,热降解表观活化能显著提高;锥形量热仪测试结果表明沥青使PMMA的点燃时间缩短,燃烧更平稳,加入沥青后,点燃后300 s内的质量损失速率和热释放速率平均值分别由纯PMMA的0.212 g/s和569 k W/m2降至0.191 g/s和514 k W/m2,CO产率和烟释放速率平均值分别由0.009 9 kg/kg和0.027 0 m2/s增至0.012 0 kg/kg和0.036 8 m2/s。沥青提高PMMA燃烧性能的主要原因是抑制了PMMA的热分解。     

微热量热法测定纤维及树脂基复合材料的比热容

为研究利用微热量热法测定纤维及树脂基复合材料的比热容,用焦耳效应建立微热量热仪的灵敏度曲线,在该仪器上测定了30～150 ℃标准品α-氧化铝的比热容,在此温度范围内α-氧化 铝比热测量值与文献值的最大相对偏差为2.41%,该方法具有较高的测量精度。利用微热量热仪测定了碳纤维及3种树脂基复合材料的连续比热容数据,并对测试结果进行了分析。结果表明：微热量热仪能准确快捷的测定纤维及复合材料的连续比热数据,纤维及复合材料比热容随温度有规律的变化。     

采用光致发光法和卢瑟福背散射法测定Alx Ga1－x N薄膜中的Al元素含量及斯托克斯移动研究

采用深紫外光致发光技术测量AlxGa1－xN半导体薄膜的禁带宽度,结合软件模拟计算AlxGa1－xN薄膜的弯曲因子b,测定了Alx Ga1－x N薄膜中的Al元素含量,同时采用卢瑟福背散射技术测定Alx Ga1－x N薄膜中的Al元素含量。结果显示,Alx Ga1－x N薄膜的激发光谱和吸收光谱测得的禁带宽度一致,说明Alx Ga1－x N薄膜中不存在斯托克斯移动,由Material Studio软件计算得到弯曲因子b为1.01eV,符合理论值;在卢瑟福背散射测量中,模拟谱和随机谱重合较好,能够准确测得Al元素含量。两种方法测定的Alx Ga1－x N外延膜样品中的Al组分含量基本一致,光致发光法结果比背散射法结果稍大,而且Al含量越小,测量结果越吻合。     

采用光致发光法和卢瑟福背散射法测定AIxGa1-xN薄膜中的Al元素含量及斯托克斯移动研究

采用深紫外光致发光技术测量AIxGa1-xN半导体薄膜的禁带宽度,结合软件模拟计算AIxGa1-xN薄膜的弯曲因子b,测定了AIxGa1-xN薄膜中的Al元素含量,同时采用卢瑟福背散射技术测定AIxGa1-xN薄膜中的Al元素含量。结果显示,AIxGa1-xN薄膜的激发光谱和吸收光谱测得的禁带宽度一致,说明AIxGa1-xN薄膜中不存在斯托克斯移动,由MaterialStudio软件计算得到弯曲因子b为1．01eV,符合理论值;在卢瑟福背散射测量中,模拟谱和随机谱重合较好,能够准确测得灿元素含量。两种方法测定的AIxGa1-xN外延膜样品中的A1组分含量基本一致,光致发光法结果比背散射法结果稍大,而且Al含量越小,测量结果越吻合。     

塑料氧化诱导期影响因素分析及其测量不确定度评定

以一种黑色聚乙烯颗粒为研究对象,依据GB/T 19466.6-2009测定样品在220℃恒温时的氧化诱导期,探讨了样品质量、恒温温度、氧气流量等参数对测定结果的影响,并依据JJF1059.1-2012对测定过程中引入的标准不确定度分量进行了评定。结果表明:影响氧化诱导期测定结果的最主要因素是测量重复性和恒温温度,氧气流量和样品质量对测定结果的影响较小;利用差示扫描量热法测定的该聚乙烯氧化诱导期的扩展不确定度U=1.5min(包含因子k=2)。     

复合材料线烧蚀率计算模型实验研究

通过对碳纤维增强S–157酚醛树脂复合材料进行氧–乙炔烧蚀试验,得到了烧蚀试验中的重要表征参数即线烧蚀率,并利用多元线性回归方法,拟合得到线烧蚀率(D)与热流密度(q)和烧蚀时间(t)两个主要影响因素的数学模型,即D=0.612q0.0512 t0.0242–1。经检验,该回归模型适用性较好,预测精度较高,为复合材料线烧蚀率的评估建立了快速、有效、可靠的试验方法。     

利用光致发光法测定AlxGa1-xN外延膜中的铝元素含量

采用深紫外光致发光技术测量AlxGa1-xN半导体异质外延膜的禁带宽度,结合Material Studio软件中的CASTEP模块模拟计算AlxGa1-xN异质外延膜材料的弯曲因子,测定了AlxGa1-xN外延膜样品中的Al元素物质的量分数。结果表明,发射波长为224.3nm的HeAg激光器能够激发AlxGa1-xN半导体材料产生发光现象。CASTEP软件模拟计算得到AlxGa1-xN的弯曲因子为1.01462±0.06772eV,认为其弯曲因子在1.0eV附近,由此可以理论计算得到具有Al组分梯度的一系列AlxGa1-xN外延膜样品中的Al元素物质的量分数。