熔融静电纺制备聚丙烯超细纤维的研究

采用熔融静电纺丝技术制备聚丙烯(PP)超细纤维,运用高速摄影技术记录了PP熔融纺丝液在高压静电场力作用下拉伸成丝的整个过程,并借助扫描电子显微镜( SEM)对不同静电压条件下所制备的PP超细纤维进行表征.实验表明,熔融静电纺射流运里大致可以分为稳定直线、分裂鞭动和沉积3个阶段.随静电压的增加,纺丝射流速度以及射流稳定直线运动区域增加,所制备纤维直径明显降低.     

超声波振动静电纺丝行为研究

为了提高高浓度聚丙烯腈(PAN)溶液的静电可纺性,引进超声波振动技术处理溶液,并对振动处理后的溶液进行静电纺丝。通过高速摄像技术对其静电纺丝行为研究,观察振动功率对射流形态,包括泰勒锥、包络角和纤维沉积面积的影响规律。通过扫描电子显微镜(SEM)观察,进一步验证了超声波振动对聚合物溶液的静电可纺性的影响。并通过线性拟合,推导出沉积面积与纤维直径的函数方程。结果表明:超声波振动处理后,高浓度PAN溶液静电纺射流鞭动幅度加大,纤维直径降低,溶液的静电可纺性提高,可纺质量分数增大。     

静电纺丝法制备定向排列微/纳米纤维及其机理

借助于高速摄影机"快摄慢放"的技术观察静电纺泰勒锥-射流区域的细节变化,在保证溶液供应量和射流喷射量一致而达到稳定纺丝的基础上,利用常规平面铝板作为接收装置获得了高度定向排列的微/纳米纤维集合体。结果表明,纤维的基本定向原理为在溶液浓度相对较大的情况下,射流的鞭动不稳定性较小,而且会以电势梯度最大方向为轴发生高速旋转,在高速旋转的过程中射流容易被拉直而形成定向排列纤维阵列。     

线型螺旋静电纺丝法制备PAN纳米纤维

采用线性螺旋金属丝取代传统的针头式纺丝喷头实现了PAN纳米纤维多射流纺丝,探究了工艺参数对纤维细度及纤维膜形貌的影响。实验结果表明:纺丝电压为28kV时纤维细度和直径均匀性较好,纺丝距离为15cm时纤维粘连和再溶结现象得到明显改善;线性螺旋静电纺丝法制备的纤维膜厚度均匀性明显优于传统单针头静电纺丝方法。     

聚乳酸的熔体静电纺丝过程及工艺

以聚乳酸为原料,使用实验室自制的熔体静电纺丝装置制备了聚乳酸超细纤维。采用正交试验设计探究了纺丝关键工艺参数———喷丝头孔径、电压、纺丝距离、熔体温度对纤维成型的影响。借助高速摄影装置记录了射流运动过程,扫描电子显微镜(SEM)对纤维微观形貌进行了表征。实验结果表明,反纺情况下射流运动几乎没有鞭动;喷丝头孔径对纤维直径有显著影响,纺丝距离次之,温度和电压的影响相对较小;设定合适的熔体温度和电压、使用较小孔径的喷丝头或在一定范围内减小纺丝距离,均可缩小纤维直径;射流路径空间温度显著影响纤维之间的粘接状态。     

静电纺丝技术在超级电容器中的应用

静电纺丝是一种新型的非纺织成丝技术,具有适用材料体系广泛、纤维尺寸结构可控、工艺简便等特点,是制备连续纳米纤维的重要方法.静电纺丝技术制备的纳米纤维薄膜因具有巨大的纳米表面和网状孔隙结构可调等优势,在超级电容器领域显示出诱人的应用前景.综述了近年来静电纺丝技术在超级电容器电极材料和隔膜材料方面的研究进展,介绍了碳基、金属氧化物和聚合物电极材料高活性纳米纤维的制备方法及电化学行为,以及静电纺丝无纺布作为隔膜材料显示出的巨大优势,并总结了制约静电纺丝走向商业化的不利因素,如产率低、薄膜强度不足、喷丝不稳定等,最后介绍了近年来静电纺丝技术在结构可控、规模化制备的产业进展,并展望了其在超级电容器领域中的商业化应用前景.     

薄膜电极3D打印设备的设计与实现

以黏稠状液体为打印材料,采用挤压式3D打印方式制造薄膜电极,搭建了适合薄膜电极打印的3D打印平台.选用可灵活更换针头型号的针筒来储存3D打印材料.设计了打印机机械结构、喷头和气动控制部分.通过试验确定材料的最佳配比,研究了针头在不同压力和起始高度下打印的效果.通过优化工艺参数进行热电池薄膜电极的成形试验,并采用光学显微镜对其打印表面进行了观测.结果表明,打印的薄膜可以很好地黏结在泡沫镍网上,所设计3D打印设备可用于制造薄膜电极.     

无电流电场沉积CdS纳米薄膜

针对普通电沉积制备纳米薄膜工艺中的电极析气、电解、电镀等有害电极反应对沉积过程和沉积膜造成不良影响的问题,提出了一种待沉积薄膜的基材及其上的沉积膜不与沉积电路组成闭合电流回路的电场沉积装置及电场沉积制备纳米薄膜的新方法.在自制的电场沉积装置上制备了CdS薄膜并用AFM表征了薄膜微观结构.获得了粒径约30nm的CdS微粒致密平整薄膜.研究结果表明,新方法具有薄膜质量好、无需使用贵金属电极、沉积速度快等优点.     

聚合物发光材料喷墨打印成膜技术研究进展

喷墨打印具有成本低、定位精度高、可实现全彩色化等优点,被业界认为是实现聚合物电致发光器件(PLED)量产的重要技术之一。本文介绍了喷墨打印技术在PLED制备中的应用现状和研究进展,探讨了聚合物发光材料溶液喷墨打印流变性、薄膜均匀性等基础性问题。     

基于喷墨打印技术的柔性RC滤波器直接制备技术

为解决通过印刷电子技术制备的柔性RC滤波器中导电材料与基底间附着力差的问题,本文引入喷墨打印银离子导电墨水制备柔性RC滤波器.该方案采用经过NaOH溶液预处理后的聚酰亚胺薄膜作为电容介质层,利用DMP-2800材料喷墨打印机使银离子导电墨水在聚酰亚胺薄膜表面形成导电图案,然后对其进行化学镀铜得到柔性RC滤波器.喷墨打印银离子导电墨水制备的柔性RC滤波器成本低、制造工艺简单且易于个性化设计.实验通过百格刀测试法测得该柔性RC滤波器的附着力可达到5B级.     

不同形状电子元件对冷却效果影响的数值研究

对不同形状电子元件冷却在系统中的速度场和温度场进行了模拟,建立二稳态流场及温度场模型,并运用壁面函数法进行流固边界耦合,在电子元件的散热面积为定值的条件下改变其形状,采用成熟的CFD软件进行数值求解,从而得出冷却空间二维压力场、流场及温度场分布图形。     

Upgrading Radiofrequency Electromagnetic Field Standards. Part 2

The stages are considered in incorporating the radio frequency range in electromagnetic field parameter standards. The problems then involved are considered, together with the methods of solution and results obtained. The history of electromagnetic field standards is closely related to research in two metrological centers: VNIIFTRI and NIST.     

Upgrading Radio-Frequency Electromagnetic Field Standards. Part 1

Stages are considered in incorporating the radio-frequency range in setting up standards for electromagnetic field parameters. The problems involved are discussed, together with methods and results from resolving them. The history of electromagnetic field standards is closely related to researches in two metrological centers: VNIIFTRI and NIST.     

锻造温度场和应变场对TC21钛合金显微组织的影响

研究了片状组织TC21钛合金在两相区锻造过程中的α相演变.采用有限元法分析了锻造过程中温度场、应变场的变化规律并定量分析了α相的形貌变化,Feret Ratio越小,形貌趋于球化.结果表明,应变场与温度场影响片状α相演变,在较低的应变条件下,锻料边部由于温度降低较快,再结晶充分,Feret Ratio为17.944;锻料中心位置温度较高,Feret Ratio为23.98.     

碳纳米管冷阴极超高真空鞍场规的电场模拟与实验研究

在静电鞍场规的基础上研制了一种碳纳米管(CNT)冷阴极鞍场规(SFG).这种冷阴极鞍场规具有电极尺寸小,吸放气率低,热效应低,功耗低的特点.本文首先计算了碳纳米管冷阴极鞍场规的电场分布,计算结果表明,二极型碳纳米管电子枪的引出栅极的正电位在低于100 V的情况下对环形阳极鞍场规的轴向电位分布影响很少;并且在现有条件下对规管参数进行了测试,实验测定的规管对空气的灵敏度是1.05 Pa-1,规管功耗由热阴极规的0.9瓦减小到7毫瓦.     

应力场、渗流场、流场耦合系统问题

三场耦合系统问题,即应力场、渗流场、流场耦合问题,是实际工程中经常会遇到的问题,至今还没有得到很好地解决。本文参照Sandhu和钱伟长的成果,建立三场耦合问题的分析方法。该分析方法是解决三场耦合系统问题的一般性理论方法,为该问题的解决提供了理论基础。     

Low-temperature critical field of YBCO

We have measured the upper critical fieldH _C2(T) of YBa₂Cu₃O₇ (YBCO) thin films in magnetic fields up to 140 T forH applied parallel to thec-axis of the film. The critical field in the zero-temperature limit is 138 T, and the temperature dependence does not fit any simple model.     

土体冻融过程中水、热、力三场耦合本构问题及数值分析

根据传热学、渗流理论及冻土力学提出了带相变的温度场、水分场和应力场耦合问题的数学力学模型及其控制方程。利用自行开发的程序进行数值模拟,加入我们推出的本构关系和所建立的数学力学模型,通过对冻土路基水分场、温度场、应力场三场的数值计算结果分析,得到了准确、详尽的符合实际的温度场与应力场、位移场、应变场耦合的计算结果。     

顶部开窗对空气源冷热水机组外部流场影响的数值模拟分析

应用FLUENT软件对某空气源冷热水机组外部流场进行了模拟与分析,模拟针对四种情况进行,得到了不同条件下该机组外部气流的温度场和速度场。研究发现,对于摆放位置受限的风冷热泵冷热水机组而言,周围的建筑遮挡对机组外部流场影响甚大。采取上开窗的形式可以有效改善机组周围流场,避免上述问题,对提高机组性能存在潜在好处。