纳米流体强化相变蓄冷特性的实验研究

在水基液中添加少量的纳米Cu颗粒(平均粒径为25nm),经超声波振荡和添加分散剂后,制备成分散稳定的Cu-H2O纳米流体.实验研究了纳米颗粒添加剂对水过冷度的影响,并采用红外热摄仪在线观察了纳米流体结晶过程的温度分布.结果表明.在水基液中加入纳米Cu粒子后,其过冷度明显降低,且随着纳米Cu质量分数的增加,流体的结冰时间缩短.Cu-H2O纳米流体的相变温度比水的提高了1℃,因此,纳米流体蓄冰时可以降低压缩机的输入功率,从而节约成本、减少能耗.     

低温相变蓄冷纳米复合流体成核过冷度的实验研究

在共晶盐BaCl2水溶液中添加亲水性分散剂,经过超声振动制备了粒径为20nm的4种不同体积分数的TiO2-BaCl2-H2O纳米流体.对BaCl2水溶液和纳米流体同步进行蓄冷实验,结果表明:加入纳米TiO2粉体后,可大幅度降低BaCl2水溶液的结晶成核过冷度,并且纳米流体的起始成核时间比BaCl2水溶液提前,结晶结束所花时间也大大少于BaCl2水溶液.最后对纳米粒子影响基液的结晶机理进行了分析.     

低温相变蓄冷纳米流体成核过冷度的实验研究

在共晶盐BaCl2水溶液中添加亲水性分散剂,经过超声振动制备了粒径为20nm四种不同体积分数的TiO2-BaCl2-H2O纳米流体。对Baa2水溶液和纳米流体同步进行蓄冷实验,实验表明：加入纳米TiO2粉体后,可大幅度降低BaCl2水溶液的结晶成核过冷度,并且纳米流体的起始成核时间比BaCl2水溶液提前,结晶结束所花时间也要大大少于BaCl2水溶液。最后对纳米粒子影响基液的结晶机理进行了分析。     

相变蓄冷纳米复合流体成核过冷度及释冷的实验研究

通过添加亲水性分散剂,经过超声振动制备了粒径为20nm的4种不同质量分数的TiO2-水纳米复合流体.对去离子水和纳米复合流体同步进行蓄冷和释冷实验,实验表明:加入纳米TiO2粉体后,可大幅度降低水的过冷度直至消除,并且纳米复合流体的起始成核时间比去离子水提前了,融冰时TiO2-水纳米复合流体的释冷率要比去离子水大.     

低温相变纳米流体释冷特性研究

在共晶盐BaCl2水溶液中悬浮粒径为20nm体积分数为1.13％的TiO2颗粒,通过添加分散剂和超声波振荡,制成分散均匀的TiO2-BaCl2-H2O纳米流体.对BaCl2溶液和纳米流体进行同步蓄冰放冷实验,实验表明:加入纳米TiO2粉体后,在融冰放冷时纳米流体融冰速率要比BaCl2溶液大,在同样时间内纳米流体放冷量要多于BaCl2溶液,在换热器中纳米流体总的传热系数要大于BaCl2溶液的,表明纳米粒子有助于强化蓄冷剂的传热性能.     

多壁碳纳米管/水纳米流体的蓄冷特性研究

目的 探究多壁碳纳米管的浓度、管径以及超声声强对纳米流体的蓄冷特性和换热性能的影响规律。方法 将 5~12 nm、10~20 nm、20~30 nm 3种不同管径的多壁碳纳米管和质量分数为0.05%~0.2%的多壁碳纳米管分别制备成不同的纳米流体样品,并搭建试验台对样品进行蓄冷实验。结果 在质量分数从0.05%变为0.2%时,纳米流体的平均过冷度减小了0.7 ℃,管径由20~30 nm变至5~12 nm时,平均过冷度下降了64.3%;1级超声声强使传热能力提高了5.3%,而4级超声声强使传热能力提高了7.8%。结论 研究表明,多壁碳纳米管浓度的增加及管径的减小,可使纳米流体的换热能力增大,过冷度减小,超声声强对多壁碳纳米管/水纳米流体有强化传热作用。     

纳米流体相变蓄冷材料的基本特性与应用前景

概述了相变蓄冷材料,包括气体水合物、功能热流体和定形相变蓄冷材料等的基本特性和最新进展.介绍了纳米流体传热特性的研究现状,提出了纳米流体相变蓄冷技术,并对它的技术优势和潜在的应用前景做了展望和分析.     

纳米流体强化相变蓄冷的数值模拟

采用Fluen软件对封闭腔内Cu-H2O纳米流体强化相变蓄冷进行了数值模拟,重点分析Cu纳米粒子添加量和Gr数对蓄冷性能的影响,并解释其换热机理.研究结果表明:Gr数对其结冰时间影响不大,但纳米流体的质量分数是影响纳米流结冰时间的一个主要因素.对于一给定的Gr数,随着纳米粒子质量分数的增加,结冰时间减少,这是由于纳米流体相比基液具有较高的导热系数.另一方面,由于纳米流体融解潜热降低,则纳米流体结冰时,每单位质量的纳米流体需要的能量较少,所以纳米流体具有较高的热释放率,在相变储能应用中具有巨大优势.     

Al_2O_3-H_2O纳米蓄冷箱蓄冷效果的影响因素

本文采用低密度海绵吸附纳米流体(相变蓄冷剂)中的纳米颗粒,改变蓄冷剂(PCM)的热物理性质,以强化蓄冷箱的蓄冷效果。采用正交实验法,以胡萝卜为实验对象,箱内空气平均温度对时间的积分值为对比指标,分析海绵厚度(8 mm、16 mm、20 mm)、纳米流体质量分数(0.1%、0.15%、0.2%)、每千克蔬菜对应的蓄冷材料质量(0.429 kg、0.5 kg、0.571 kg)、蔬菜预冷温度(-1℃、4℃、12℃)对蓄冷效果的影响。研究结果表明:影响蓄冷效果的主次因素为蔬菜预冷温度、纳米流体质量分数、蓄冷材料质量、海绵厚度;蓄冷效果随着海绵厚度、PCM质量分数和PCM质量的增大而增强,预冷温度在4℃时较佳;由极差值可知,各因素的最优水平为海绵厚度20 mm、纳米流体质量分数0.2%、蓄冷材料质量0.571 kg、预冷温度4℃,但是从经济角度考虑,海绵厚度可以用16 mm代替20 mm,纳米流体质量分数可以用0.15%代替0.2%。该实验方法及结果具有指导借鉴作用,可以为后期的实验及分析提供理论基础。     

TiO_2-H_2O纳米流体热物性研究

制备了粒度分布为11~50nm的TiO2-H2O纳米流体,测量了纳米流体的相变潜热、表面张力和过冷度。相对于去离子水,质量分数为1%的纳米流体相变潜热减小了2.4%,表面张力增大了1.6%,过冷度降低了66.2%。纳米流体过冷度随TiO2浓度增大而降低,表面张力随TiO2浓度增大没有明显变化。运用相变动力学原理,对纳米流体过冷度降低的机理进行了分析。     

Al2O3纳米粉体悬浮液热物性实验研究

分别采用瞬态热线法、比较量热法和旋转粘度计测试了不同温度、粒子浓度和粒径下的Al2O3-DW（蒸馏水）纳米流体的导热系数、比热容、粘度等热物性参数。试验结果表明,粒子浓度、粒径和温度都是影响Al2O3-DW纳米流体热物性参数的重要因素。与水相比,纳米流体导热系数和粘度增加,常温4％体积份额下增幅分别为21．5％和52．3％;纳米流体比热容随着粒子体积份额增加而降低,并推导出了常温下低浓度纳米流体比热容的预测公式。     

多孔Al_2O_3陶瓷/Al_2O_3超微粉/环氧树脂新型复合材料的性能研究

以孔隙规则排列的Al2O3多孔陶瓷为骨架,制备了多孔Al2O3陶瓷/Al2O3超微粉/环氧树脂新型复合材料。研究了三维连通陶瓷骨架对复合材料力学性能和高温尺寸稳定性的影响。研究结果表明,新型复合材料具有更优越的室温和高温力学性能。当陶瓷骨架含量为16.8%时,其室温的抗弯强度、抗弯模量、抗压强度和抗压模量分别为115.5MPa、3.6GPa、170.2MPa、2.4GPa。在120℃压缩时,其抗压强度、抗压模量分别为47.8MPa、0.9GPa。新型复合材料具有良好的高温尺寸稳定性,在180℃尚未发现变形。     

纳米TiO_2在Al_2O_3涂层中的特征及作用机理

通过扫描电镜、能谱仪、X 射线衍射仪分析纳米TiO_2在陶瓷材料与NiCoCrAl黏结层激光重熔等离子喷涂结合界面的扩散现象,并对纳米TiO_2在陶瓷涂层中的作用机理进行探讨.结果表明:激光重熔过程中,纳米TiO_2充当了陶瓷材料增韧介质与导热介质的角色,在起到微裂纹增韧陶瓷材料作用的同时,将激光高能束产生的热量均匀传递给周围Al_2O_3,并由于自身的熔化而起到黏结相的作用,使陶瓷涂层更加均匀致密;陶瓷材料中的纳米TiO_2明显向界面结合侧扩散偏聚并发生化学反应,实现陶瓷涂层与黏结层材料的化学结合.     

Al_2O_3对全稳定ZrO_2显微组织的影响

本文利用ＳＥＭ、ＥＤＡＸ等测试手段，细致地研究了Ａｌ２Ｏ３对全稳定ＺｒＯ２显微组织的影响．研究的结果表明，Ａｌ２Ｏ３在全稳定ＺｒＯ２中主要分布于晶界及第二相粒子中，其在晶内的固溶度极低；Ａｌ２Ｏ３能显著地促进ＺｒＯ２晶粒的生长，从而使气孔难以消除，降低材料的密度．     

反应溅射Al2O3薄膜研究之进展

Ａｌ２Ｏ３薄膜具有良好的光学特性，高的绝缘强度，良好的抗氧化腐蚀能力，越来越受到人们的普遍重视。本文对反应溅射Ａｌ２Ｏ３薄膜的沉积过程及其抗氧化腐蚀性能进行综合评述。     

反应溅射Al2O3膜对TiAl抗高温氧化性能的影响

研究了反应溅射Ａｌ２Ｏ３膜对ＴｉＡｌ抗高温氧化性能的影响。结果表明，在８００和９００℃，Ａｌ２Ｏ３膜大大提高ＴｉＡｌ的抗性能。     

新型Al_2O_3/BCB多层薄膜复合介质材料的传输线损耗特性

本文结合功能材料Al2O3和BCB(苯并环丁烯树脂)的特点,创新性地提出了Si/Al2O3/BCB多层薄膜复合结构的衬底,利用Al2O3高介电常数的优点和BCB薄膜工艺制备厚度的灵活性实现了低传输损耗。本研究采用与CMOS相兼容的半导体制造工艺在三种不同衬底(Si、Si/BCB和Si/Al2O3/BCB)上制作了CPW结构的传输线,通过仿真、测量、比较和分析其传输损耗特性得出Si/Al2O3/BCB多层薄膜复合结构衬底有效地降低了普通硅衬底的高频损耗(20GHz时CPW传输线的损耗为1.18dB/mm),实现了微波毫米波电路低损耗传输线,具有广泛的应用前景。     

低温烧结氧化铝基陶瓷材料的研究

介绍了一种经１５００℃烧结研制的Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料。采用ＥＤＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等手段分析了助烧剂的成分及Ａｌ２Ｏ３基陶瓷的相结构，讨论了Ａｌ２Ｏ３基陶瓷结机理和部分性能。     

氧化锆氧化铝复合材料的显微结构

本文研究了在 ZrO_2量为17～78mol%(15～75vol%)的 ZrO_2/Al_2O_3复合材料中 ZrO_2颗粒的分布、晶型以及 Al_2O_3与嵌在 Al_2O_3晶粒内呈球状的 ZrO_2晶界处所形成的反相畴界,并且研究了在该复合材料中形成裂纹时,裂纹两侧和顶端的 ZrO_2颗粒相变后沿相界形成微裂纹的情况。