聚吡咯/涤纶织物热降解动力学研究

利用热失重法分析了涤纶和聚吡咯/涤纶织物在氮气气氛下以一定速率升温时的热降解动力学行为。采用Kissinger,Flynn-Wall-Ozawa和Friedman法三种动力学方法计算了涤纶和聚吡咯/涤纶织物的热降解活化能。结果表明,随着升温速率的增加,涤纶和聚吡咯/涤纶织物的初始热降解温度及最大热降解速率温度均升高。采用Flynn-Wall-Ozawa和Friedman两种方法得到涤纶织物和聚吡咯/涤纶织物的平均活化能分别为216.9KJ/mol和190.2KJ/mol。     

N2/CO2气氛下工业危废污泥热解气化的TG-FTIR分析

采用热重-红外联用技术（Thermogravimetric analysis-Fourier transform infrared spectroscopy, TG-FTIR）对CO₂和N₂气氛下工业危废污泥的热化学转化特性展开研究,重点考察不同气氛对污泥热解气化过程的影响。主要分析不同气氛下污泥的热转化失重、产物析出规律及不同反应阶段的反应动力学特性。热重分析表明,CO₂对污泥热转化的影响主要在700℃以上温度范围;CO₂参与焦炭的气化反应,失重速率大幅提升,促进了CO,CH₄,NH₃在高温下的析出。红外分析显示,CO₂和N₂气氛下,反应温度在1 000℃左右时均有大量甲基化合物析出,且CO₂气氛下强度更高。各反应阶段活化能随温度升高逐渐增加,污泥与CO₂气化反应速率高于相同反应阶段N₂下的热解反应速率。     

熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的性能分析

采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子,随后利用改进的溶胶-凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe₃O₄@SiO₂),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明：添加量为1%(以质量分数计)的Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe₃O_4<...     

PI/PE/PI纳米纤维基复合锂电隔膜的开发

选用热稳定性好、介电性能优良的聚酰亚胺(PI)聚合物,采用静电纺丝技术制备PI纳米纤维膜,改性后再与改性PE商业隔膜复合,制备PI/PE/PI复合隔膜,用于锂离子电池隔膜。测试结果表明,复合膜相对于商业隔膜在热安全性、电化学性能方面优于商业PP/PE/PP三层隔膜,兼具低温热闭孔性和高温热暴走性能,机械性能完全满足锂电隔膜的要求,具有良好的应用前景。     

Al-C/Al-N/Al涂层膜基结合强度工艺试验研究

通过对Al-C/Al-N/Al太阳能选择性吸收涂层沉积工艺的研究,分析了该涂层膜基结合强度较差的原因,进行了不同沉积工艺条件下的涂层膜基结合强度、吸收率和热损试验,对试验结果进行了仔细的分析,优化确认在Al-C/Al-N/Al太阳能选择性吸收涂层沉积工艺基础上实施第N层充N2气体工艺,可以较好的提高涂层的膜基结合强度,同时保证涂层的吸收率和集热管的热损不发生明显的下降.     

Al(OH)_3对SEBS/PP/OMMT插层复合体系性能的影响

通过熔融共混法制备了氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙乙烯(PP)/Al(OH)3/有机蒙脱土(OMMT)复合材料,并采用锥形量热仪、拉伸测试仪等测试了材料的阻燃性能和力学性能。测试结果表明,添加Al(OH)3,使SEBS/PP/OMMT复合材料的热释放速率、峰值热释放速率和总热释放显著降低,且随着Al(OH)3添加量的增加,复合材料的峰值热释放速率降低愈明显;体系中OMMT和Al(OH)3添加量(质量分数)均在10%时复合材料的综合性能最佳。     

聚乙烯/水滑石复合材料的结构及其热降解行为

为了研究聚乙烯/水滑石（PE/LDH）复合材料的制备方法,利用重构法制备了十二烷基硫酸钠改性的水滑石（SDS-LDH）,并以聚乙烯（PE）为基体,以接枝聚乙烯（PEgMA）为相容剂,采用溶液法和熔融法制备PE/PEgMA/SDS-LDHs复合材料.利用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）技术分别研究了水滑石在基体中的分散情况、复合材料的结构及不同制备方法对复合材料的热降解过程的影响.研究表明：采用熔融法和溶液法与熔融法相结合的手段分别获得了微米复合材料（PE/PEgMA/SDS-LDH）和纳米复合材料（PE/（PEgMA/SDS-LDH））;由于SDS-LDH的热分解温度较低,复合材料均表现出较低的初始热降解温度,相比于微米复合材料,纳米复合材料表现出较高的热稳定性;其最大热降解速率相应的温度及其热降解成炭均有所提高.     

PVA/PVP/SiO2复合膜过滤器的制备及油水分离性能

以钢丝网为基底,采用浸涂法制备油水分离膜过滤器。首先,将聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与纳米二氧化硅(SiO₂)制备聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮/二氧化硅(PVA/PVP/SiO₂)复合材料;再将其浸涂在钢丝网上,置于戊二醛蒸汽中进一步交联,得到超亲水/水下超疏油的PVA/PVP/SiO₂复合膜过滤器。利用热失重表征了PVA/PVP/SiO₂复合材料的热性能;探究了PVP和SiO₂含量对膜过滤器表面润湿性的影响;同时,测试了复合膜过滤器的油水分离效率和重复利用率。结果表明：PVP和纳米SiO₂的加入提高了复合膜的热稳定性和水下疏油性,当SiO₂、PVP与PVA的质量比为0.5∶0.4∶1,PVA溶液的质量分数为10%时,所制备的PVA/PVP/SiO₂复合膜过滤器对油水混合物表现出优异的分离性能,初次油水分离效率最高可达到99.5%,分离通量可达到7 083.41 L/(h·m²)...     

直接吸收太阳辐射集热器/热化学反应器的研究进展

太阳能燃料重整和裂解反应制取氢气是国际上太阳能热化学领域的研究热点.介绍了太阳能燃料重整和裂解的典型反应以及太阳能热化学反应系统的核心装置,阐述了直接吸收太阳辐射集热器/热化学反应器的研究进展,分析了悬浮颗粒集热器/反应器中热输运的影响因素.     

壳聚糖/纳米TiO2复合涂膜抗菌及物理性能分析

本文研究纳米TiO₂粒径、超声时间与功率、吐温80添加量4个因素对壳聚糖/纳米TiO₂复合涂膜抗菌性能的影响;并对不同纳米TiO₂添加量制备的复合膜进行扫描电子显微镜(SEM)观察和热重分析(TG)。单因素抗菌结果表明:当纳米TiO₂粒径为30 nm、超声时间为50 min、超声功率为80 W、吐温80添加量为0.5%时,复合膜对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最佳。SEM分析表明纳米TiO₂均能包埋于壳聚糖载体中,但有少许团聚。TG分析表明复合膜有较好的热稳定性。     

聚苯硫醚/聚酰亚胺/氧化铝复合材料的制备与性能

向聚苯硫醚(PPS)和聚酰亚胺(PI)按90∶10比例(质量份比)混合物中,添加不同用量的氧化铝,利用平行双螺杆挤出机熔融共混制备了PPS/PI合金材料,考察了氧化铝用量对合金材料拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度、摩擦系数和磨损体积的影响。利用差热扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TGA)研究了合金材料的结晶行为和热失重性能;同时在扫描电子显微镜(SEM)中观察了冲击断面形貌和摩擦面形貌。结果表明：氧化铝的加入对复合材料力学性能、耐摩擦性能和热性能有较大影响,并能够有效诱导PPS进行结晶。SEM观察发现,随氧化铝用量增加,摩擦面形貌表现为更加光滑,用量超过15质量份后,氧化铝分散效果变差。     

垃圾焚烧电厂焚烧炉-余热锅炉性能及NOx排放

为了掌握新建机组运行状况,探索烟气再循环对垃圾焚烧电厂污染物排放的影响,针对某垃圾处理量为500 t/d的垃圾焚烧电厂,现场测试省煤器出口烟气成分及炉内烟气温度,试验研究焚烧炉-余热锅炉性能,定量计算焚烧炉-余热锅炉效率及各项热损失,并根据试验测试结果,分析炉内NO_x生成的影响因素. 结果表明：在不同负荷下,机组总热损失中排烟热损失所占比例最大,其次为炉渣热损失,在试验范围内,烟气再循环量对焚烧炉-余热锅炉效率影响较小;烟气中氧气的体积分数及烟气再循环对NO_x排放影响显著,省煤器出口氧气的体积分数由4.52%增加到8.00%,NO_x质量浓度由209.54 mg/m³升高到307.30 mg/m³,增加46.65%;与烟气再循环系统停运相比,当烟气再循环阀门全开时,省煤器出口NO_x质量浓度由209.54 mg/m³降为126.15 mg/m³.     

聚光太阳能电/热复合系统理论模型研究

设计了一种基于热管冷却回收技术的高倍聚光太阳能电/热(CPV/T)复合系统,主要包括第三代Ⅲ-Ⅴ族高倍聚光太阳能电池实现太阳能高效低成本光电转化和极高导热性能的热管冷却回收技术带走电池废热实现高效热利用;建立了CPV/T系统的理论模型,编写了基于Matlab的模型求解程序,并根据实测的武汉太阳辐照等环境数据,对该系统全天发电量、产热量、系统转换效率、出水温度等性能进行了模拟仿真,对聚光倍数等影响CPV/T系统性能的因素进行了理论研究。     

PE/MMT纳米复合材料制备及热性能

为了制备PE/MMT纳米复合材料,探讨其优异的热性能,利用不同种类的醇和内给电子体制备出有机蒙脱土负载的Ziegler-Natta催化剂,利用原位聚合法合成了PE/MMT纳米复合材料,并通过比较得出了PE/MMT纳米复合材料合成的最佳工艺条件.借助于红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,利用热重分析法分析了其热性能.研究结果表明,PE/MMT纳米复合材料的最佳工艺条件是正丁醇与异辛醇的摩尔比为2∶0.8.当内给电子体为正硅酸乙酯且蒙脱土的质量分数为1.1%时制备出的PE/MMT纳米复合材料具有较好的热性能.     

两种水溶性植物提取物及其残渣/PE复合材料的性能研究

将天然植物黄芩、虎杖提取物以及提取干燥后的残渣纤维分别与聚乙烯(PE)共混,制备了黄芩、虎杖提取物/PE,黄芩、虎杖残渣/PE复合材料.研究了各种复合材料的表面形貌、断面形貌、亲疏水性、热性能、力学性能及抗菌性能.结果表明,黄芩和虎杖提取物赋予了PE染色功能性,添加比例较小时在PE中分散较均匀,而其残渣以纤维状镶嵌在PE当中起到连接基材的作用.黄芩、虎杖提取物/PE复合材料的亲水性高于残渣/PE复合材料,而热性能、力学性能略低于残渣/PE复合材料.两种提取物/PE复合材料失重5%时的热失重温度均在300℃以上,而残渣/PE复合材料在小比例添加时热性能还高于基材本身.残渣纤维的添加使得PE的力学性能在小比例添加时能够作为增强材料使用,扩大了其应用范围.黄芩、虎杖提取物/PE复合材料具有显著的抑菌作用.     

蚕丝/棉混纺织物的舒适性研究

选用6种蚕丝含量不同规格相近的织物,对其热湿舒适性、接触舒适性进行测试,并利用IBM SPSS Statistics对测试结果进行主成分分析。结果发现:随蚕丝含量的增加,蚕丝/棉混纺织物的热湿舒适性、接触舒适性均发生一定的变化。在所选蚕丝含量变化的范围内,织物的热湿舒适性受到的影响较大,最终得到蚕丝含量为20%,经纬纱均用C/S(80/20)混纺纱的混纺织物,热湿舒适性、接触舒适性最佳的结论。     

(La-Ce-Pr-Nd)1Fe13-xSix合金的物相结构和磁热性能研究

NaZn₁₃型LaFe_13-xSi_x合金是一种具有应用前景的室温制冷材料.文中使用工业纯的La-Ce-Pr-Nd混合稀土替代La元素,制备了名义成分为(La-Ce-Pr-Nd)₁Fe_13-xSi_x系列合金,研究了该系列合金的物相组成和磁热性能.XRD精修结果表明,合金中除了立方结构的主相外,还有其他3种不同结构的杂相,与扫描电镜背散射图谱分析结果吻合.合金的热磁曲线表明,随着温度的升高,所有合金均发生从铁磁态向顺磁态转变的二级相变.当合金中的摩尔比例在0～2 T外磁场的作用下,合金的最大等温磁熵变从4.5 J/kgK下降至2.6 J/kgK.研究结果对探索混合稀土在磁热材料中的应用提供有益参考.     

高温高压CO2反应流动相变致裂机理

利用自主研制的气动力脉冲真三轴试验系统,开展了超临界CO₂热冲击致裂高强度混凝土块体试验,探究了热源功率、CO₂初始压力对热冲击破岩过程及裂隙损伤演化规律的影响,分析讨论了高温高压CO₂相变致裂过程及其裂纹扩展演化规律.充分考虑含能材料反应放热、CO₂相态变化、传热传质、瞬态非线性流动以及高压气体驱动损伤演化过程,建立了高温高压CO₂热冲击破岩的热-流-固-损伤(THMD)多场耦合模型,进一步分析了CO₂温度场、压力场以及损伤演化规律,揭示了高温高压CO₂反应流动相变致裂机理.研究结果表明：超临界CO₂热冲击致裂过程主要包括：高压气体瞬态释放产生应力波诱导型径向裂缝;相变膨胀的高温高压CO₂驱动径向优势裂缝扩展,并产生分支裂缝.其中气动力脉冲峰值压力和瞬时加载速率的增加有助于产生更多的径向裂缝,而CO₂初始压力和聚能剂含量的提高会使分支裂缝更容易形成.此外所建立模型的模...     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

CO2/N2在HP-MOF-74(ZnxNi1-x)上的吸附性能探究

以SDBS为模板剂,采用水热合成法制备了不同比例的双金属HP-MOF-74(Zn_xNi_1-x)材料,利用XRD、FT-IR、SEM等对其物化性能进行了研究;以烟道气CO₂和N₂为吸附质,使用静态容量法在273 K和298 K处测试了三种不同HP-MOF-74(Zn_xNi_1-x)材料上CO₂和N₂的等温线;根据理想吸附溶液理论(IAST)估算了CO₂/N₂二元混合物的吸附选择性;此外,使用克-克方程计算了等量吸附热(QST)。