粉体堆积密度的理论计算

考察了紧密堆积时多级理想球形颗粒混合粉体的堆积密度的理论值与粒级组分数的关系,紧密堆积时颗粒的粒度分布特征,以及堆积密度的理论值与单一粒径粉体空隙体积分数、颗粒干扰宽度的相关关系。研究表明,原始堆积密度越大,多粒级理想球形颗粒混合粉体达到相同的堆积密度所需的粒级数越少,各粒级的体积含量随着粒级的增加呈指数下降,且原始堆积密度越大,下降速度越快;其粒度分布符合对数正态分布;堆积密度的理论值与单一粉体空隙体积分数、颗粒干扰宽度的符合二元二次非线性关系。     

液态危险品提高闪点的试验研究

该文对可燃液体危险品提高闪点进行了试验研究。分析了水、正丙醇、乙二醇甲醚、二苯醚不同体积分数对乙醇溶液闪点的影响。试验结果表明以上4种添加剂加入乙醇溶液中都可以提高乙醇溶液的闪点,且添加剂的体积分数越大,二元混合溶液的闪点越高。闪点值越低,危险性就越大;闪点值越高,危险性就越小。所以向可燃液体中添加高闪点的溶液,可以提高可燃液体的闪点,从而降低可燃液体的危险性。     

不同纤维体积分数CVI 炭/ 炭复合材料的石墨化度

为确定不同纤维体积分数的化学气相浸渗(CVI) C/ C 复合材料的最佳热处理工艺, 以40 %、30 %、25 %三种不同纤维体积分数的针刺整体毡为坯体, 经三次CVI 后制得C/ C 复合材料, 采用X射线衍射和拉曼光谱微区分析测试了三种不同纤维体积分数的CVI C/ C 复合材料试样未经热处理及经2200 ℃、2400 ℃热处理下宏观和微区石墨化度。结果表明: 三次CVI 热解炭均为光滑层结构, 且纤维体积分数越高, C/ C 复合材料的石墨化度也越高;纤维与光滑层热解炭界面及两种不同热解炭界面在高温热处理时会发生应力石墨化, 应力石墨化程度前者大于后者, 这是纤维体积分数高的C/ C 复合材料石墨化度高的原因; 热处理温度越高, 应力石墨化程度越大。      

高温氢传感器固体电解质管的浆料流变性及低压注射成型

作为质子导体的CaZr0.9In0.1O3-α(CZI10)浆料注射成型是制备管状固体电解质的有效方法。通过测试低压注射成型(LPIM)浆料的粘度并计算出流变特征参数,分析了剪切速率、温度和固体体积分数对浆料成型性能的影响,并对由最优浆料制备的固体电解质管组装的氢传感器性能进行了研究。实验结果表明:在70~90℃条件下,浆料在3~50s^-1剪切速率范围内为假塑性流体,表现出剪切稀化现象,温度越高剪切敏感系数越小,浆料粘度也越小。浆料的相对粘度与固体体积分数关系符合Quemada模型。温度越高、固体体积分数越低时浆料的成型指数越大。固体体积分数为56.4vol.%的浆料具有最小的剪切敏感系数和流动激活能,最适合固体电解质管的成型。该浆料在80℃成型并经脱脂和烧结后制得的固体电解质管质量分布均匀、无成型缺陷。用固体电解质管组装的氢传感器在750℃时对0.5~10vol.%不同氢气浓度气体的响应电动势与氢气浓度对数呈线性关系。     

温度对2TiO_230C70Mg材料吸放氢性能的影响研究

金属Mg储氢密度大和资源丰富,但金属Mg吸放氢温度太高,阻碍了它在实际中的应用。因此对金属Mg改性储氢研究,必须对其吸放氢温度和储氢体系的温度变化进行测试。对前期制备的2TiO230C70Mg复合材料测试结果表明:2TiO230C70Mg复合材料的吸放氢密度受吸放氢体系温度影响较大。当储氢温度为200℃时,复合材料的储氢密度达到最大值5.1%(wt,质量分数,下同),其最佳储氢温度在200℃左右、放氢温度在330℃时,其放氢量4.9%。     

聚酯切片真空干燥过程的模拟研究

为研究聚酯切片真空干燥工艺对切片含水量的影响,本文利用Fluent软件建立聚酯切片真空干燥模型,对不同工艺条件下切片的含水量进行模拟计算,结果表明,温度越高,初始含水量越高,真空度越高,堆积厚度越小,聚酯切片层平均含水量下降的越快,干燥速率越快,所需干燥时间越少。利用模型得到了不同含水量聚酯切片真空干燥的适宜工艺条件。聚酯切片含水量要达到50 mg/kg以下,初始含水量为2000 mg/kg时,切片可平铺10 mm厚,温度130℃,真空度100 kPa,干燥20 h;初始含水量为8000 mg/kg时,可平铺5 mm厚,温度150℃,真空度100 kPa,干燥30 h。     

泡沫铝累积叠轧制备方法及孔隙结构研究

以L2纯铝为基体金属,TiH2粉末为发泡剂,通过累积叠轧试验,探索泡沫铝制备的新方法。结果显示,叠轧道次对泡沫铝孔隙率与平均孔径影响显著,叠轧道次越多,孔隙率越高,平均孔径越小;TiH2含量与发泡温度是影响发泡驱动力的主要因素,试验温度范围内,发泡剂含量越大,温度越高,发泡驱动力越强,发泡后孔隙率越高,并且平均孔径也越大。叠轧6道次的L2纯铝,发泡剂含量0.5%(质量分数),在670℃条件下发泡5min,可以获得孔隙率61.4%,平均孔径1.6mm的泡沫铝。上述研究表明,累积叠轧焊是一种有效的泡沫铝制备方法,通过工艺参数的优化,可以获得孔隙均匀,高孔隙率的泡沫铝。     

ZA22/Al2O3短纤维复合材料高温拉伸行为的理论分析

采用日本产A G-10TA 型电子万能试验机对挤压铸造ZA 22/Al₂O₃短纤维复合材料的高温抗拉强度进行了测定, 并用Friend 修正的混合律模型对该试验结果进行了理论分析, 结果表明ZA 22/Al₂O₃短纤维复合材料及其基体的强度均随温度升高而下降, 但ZA 22合金基体的强度下降幅度更大。任一纤维体积分数的复合材料, 均存在一临界转变温度T crit; 超过该温度, 复合材料强度大于基体强度。纤维体积分数越大, 所需临界转变温度越低。在本试验中, V f 为15% 和20% 的复合材料的Tcrit分别为123℃和87℃。任一温度下, 复合材料均存在一临界纤维体积分数, 超过该纤维体积分数, 复合材料强度高于基体强度。温度越高, 临界纤维体积分数越低。对ZA 22/Al₂O₃短纤维复合材料来说, Friend 模型中的经验参数C3 的取值随温度升高而降低。      

硝酸铵溶液的爆炸危险性及储运安全条件研究

为确定硝酸铵溶液的爆炸危险性及温度、浓度等储运安全条件,采用克南试验、绝热量热试验、联合国隔板试验及析晶特性试验等研究了热分解和殉爆两种情况下硝酸铵溶液的爆炸危险性及安全控制条件。结果表明:140 ℃时,硝酸铵溶液含水质量分数小于4%,为爆炸物;含水质量分数为4%-10%时,则具有爆炸性;含水质量分数大于10%时,不具有爆炸性。硝酸铵质量分数为90%以上时,硝酸铵溶液的起始放热温度在210～230 ℃范围内,T_D24最低为151 ℃。110～140 ℃区间内,高温硝酸铵溶液的冲击波感度与溶液析晶状态有关,大量析晶会发生殉爆。因此,硝酸铵溶液中硝酸铵的质量分数应控制在93%以内;温度上限应控制在140 ℃以内;温度控制下限应根据硝酸铵溶液的析晶温度确定。     

纳米Mn_(0.4)Zn_(0.6)Fe_2O_4磁流体的制备与粘度特性

为了得到性能稳定的磁流体,采用水热法制备Mn_(0.4)Zn0.6Fe_2O_4磁流体,使用毛细法粘度计测量磁流体的粘度,分析磁流体粘度的影响因素。结果表明:磁流体的粘度随着磁性粒子体积分数的增大而增大,且外加磁场的作用会加快增大的趋势;磁流体磁性粒子体积分数不变时,表面活性剂质量分数越大粘度也越大,当表面活性剂质量分数小于4%时,粘度增加呈线性趋势;外加磁场强度越大,粘度也越大;无论外界环境有无磁场作用,磁流体的粘度都随着温度的升高而减小,温度的升高还会减弱外加磁场对磁流体粘度的影响。     

透水沥青混合料的热物特性与热阻功能

为研究透水沥青混合料的热物性,基于热力学理论计算比较了透水沥青混合料和密级配沥青混合料的热导率、比热容、热扩散率等指标,并对透水沥青混合料的热物性指标与空隙率、含水率的关系展开分析;通过设计室内光照试验,测得相同的传热条件下两种材料表面和底部的温度变化。理论计算结果表明同密级配沥青混合料相比,透水沥青混合料的热导率降低约20%,热扩散率降低约10%;室内温度测试结果显示,透水沥青混合料试件表面较密级配沥青混合料试件温度低2～2.5℃,底部温度低3～3.5℃,说明透水沥青混合料具有热阻功能,对气温荷载变化的抵抗能力较强,验证了理论计算结果。     

B/CuO复合燃料的制备及其对Mg/PTFE富燃料推进剂的影响

为了研究纳米氧化铜(CuO)改性硼(B)对镁/聚四氧乙烯(Mg/PTFE)富燃料推进剂的影响,利用球磨法制备了B/CuO复合燃料,将其添加到Mg/PTFE富燃料推进剂中,利用混合模压成型法制备含有不同比例的复合燃料的推进剂药柱。利用扫描电镜、TG-DSC分别测试了B/CuO复合燃料的微观形貌和热反应性能;利用红外测温仪、X射线衍射、TG-DSC分别测试了推进剂的燃烧速度、燃烧温度、反应产物以及热反应性能。结果表明:复合燃料混合较为均匀,局部有团聚;n(B)∶n(CuO)=32∶3的复合燃料的放热量高于B的放热量,燃烧效率最高,为73.1%,点火温度比B低66 ℃。含此复合燃料的推进剂的燃烧速度和质量燃烧速度均高于Mg/PTFE,分别提高了25.6%和3.1%,平均燃烧温度降低了16 ℃,最高燃烧温度则提高了6 ℃,但是相对于含B的Mg/PTFE推进剂,含此复合燃料的推进剂的燃烧速度和质量燃烧速度分别下降2.91%和19.51%,平均燃烧温度下降了94 ℃和121 ℃;复合燃料推进剂一次燃烧的凝聚相产物主要有MgF₂、MgO、C、Cu以及Mg₃F₃（BO₃）;一次燃烧反应过程主要是PTFE的分解以及F₂和Mg的反应,二次燃烧反应过程则主要为C、Mg以及复合燃料的氧化。     

空气中氮气或氩气浓度对锆粉尘层着火温度的影响

为了探索抑制锆包壳剪切过程中锆粉着火的方法,采用粉尘层最低着火温度测定仪、红外热成像仪、真空手套箱等测定了不同粒径的锆粉尘层在空气和含不同浓度氮气、氩气的空气中的最低着火温度和火焰温度。结果得出:锆粉的中位粒径从2.4 μm升至71.7 μm,粉尘层最低着火温度从200 ℃升至390 ℃,表明粒径越小的锆粉着火敏感性越高;4种粒径的锆粉燃烧火焰最高温度都在1 776～1 913 ℃范围内,锆粉粒径较大时,燃烧的剧烈程度较低;氮气或氩气体积分数从60%～65%升至70% 85%时,锆粉尘层最低着火温度升至400 ℃,表明空气中高浓度的氮气或氩气对锆粉燃烧有抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强,锆粉粒径越小,抑制效果越好。氩气的抑制效果强于氮气。     

水和油脂对硝酸铵热稳定性的影响

为了研究水和油脂对硝酸铵热稳定性的影响规律,采用FCY 1型发火点测定仪测定爆发点的方法对含有不同杂质的硝酸铵的热稳定性进行了研究。实验结果表明,纯硝酸铵中加水至硝酸铵质量分数为95%时,爆发点由333.65℃降至311.69℃,热稳定性降低,继续加水至硝酸铵质量分数为85%时,爆发点略微升高至317.79℃,热稳定性略微增强。在95%硝酸铵中加入油脂至油脂质量分数为3.85%时,爆发点降至295.66℃,热稳定性降低。     

高活性铝钆合金的制备及热氧化特性研究

为降低纯铝粉燃料的点火温度,提升体积燃烧热,改善热氧化特性,采用真空感应熔炼法制备了铝钆合金Al-10Gd和Al-2Gd,并破碎成粉制得样品。SEM、EDS图像显示:样品呈片状,元素分布均匀。结合微机全自动量热仪与真密度测试仪对样品的燃烧热进行测量与计算。结果表明:铝钆合金的质量燃烧热与纯铝粉相当,体积燃烧热要高于纯铝粉,在装药体积有限的情况下可以释放更多的能量。采用同步热分析仪研究了样品的热氧化特性。结果表明:铝钆合金的熔点和初始氧化温度均低于纯铝粉,反应放热至少持续到1 550.0 ℃以上,增重约60.42%。金属钆会促进铝粉的热氧化,从而降低燃料的着火点,使燃料迅速升温放热。     

Evaluation of danger from fermentation-induced spontaneous ignition of wood chips

Recently we conducted investigations in biological wastes because large pile-up storage of waste wood chips and others caused many fires in Japan. This paper shows the experimental results on wood chips with thermal analysis, by using a Thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA) and micro calorimeters, and as well with spontaneous ignition measurements, such as a UN wire mesh cube tester and a spontaneous ignition tester (SIT). Exothermic reaction of wood chips was observed during 45-60 degrees C only by the high sensitive microcalorimeters, TAM and MS 80. This reaction is far apart from the second major reaction by oxidation and is not easy to be recognized by the conventional detectors, like the TG-DTA and the wire mesh cube tester, because their sensitivity cannot meet the strict requirement. Correspondingly, experimental results under the adiabatic condition in the SIT confirmed this theory, in which the onset temperature of spontaneous ignition of wood chips was measured as 50-80 degrees C. This implies that the weak initial reaction at ambient temperatures mainly results from microbial fermentation in the presence of its inherent moisture and possibly gives rise to the further intense combustion sustained by a chemical reaction if the heat cannot be removed from the large scale storage of wood chips.     

考虑水浸温度影响的复合材料吸湿动力学模型EI北大核心CSCD

研究了在恒温水浸吸湿实验中,水浸温度对复合材料吸湿参数的影响。通过对国产碳纤维/双马复合材料在60,70,80℃恒温水浸中进行的吸湿实验,得到了不同水浸温度下的吸湿曲线。由吸湿曲线分别求出了各水浸温度下的扩散系数和平衡吸湿率以及它们与水浸温度的关系。结合Arrhenius关系和Fick定律,得到了反映此复合材料在任意水浸温度下吸湿行为的吸湿模型。该吸湿模型能较为准确地预测此复合材料在95℃恒温水浸中任意时刻的吸湿量及预估达到特定吸湿量所需要的时间。     

高柔性隔热软木复合材料的制备与性能

以单组分湿固化的聚氨酯(U030)作为胶黏剂制备的软木复合材料(RC16),密度为0.40g/cm~3,具有优异的柔韧性和力学性能。考察了胶黏剂的含量、软木粒子的含水率、固化条件等因素对RC16软木隔热性能、柔韧性及力学性能的影响。结果表明:合成的胶黏剂U030与软木粒子之间具有良好的相容性和粘接性,可完全包裹软木粒子且分散均匀;材料的力学性能随着软木粒子含水率的增加呈现先提高后降低的趋势,在7.0%时达到最大值;随着U030含量的增加,RC16软木的各项性能均呈现先上升后趋于稳定的趋势,但其热导率也相应提高,当U030含量为30%时材料的综合性能最佳;确定RC16软木的最佳固化工艺条件为:固化温度110℃,固化时间1.5h;RC16软木具有良好的耐热性,可在20s内承受800℃高温烧蚀。     

瞬态热带恒功率法测量导热率

基于传统热桥法基本原理,提出了新的非对称结构模型--瞬态热带恒功率法用于测量材料的导热率。非对称结构模型将热源热带与温度传感热带电路彼此独立,消除了热带电阻自热以及环境温度变化带来的影响。通过短时间内快速测量恒流电路中两热带的电压差随时间的变化关系准确测量材料的导热率。依据此模型设计了热带加热片,建立了基于LabVIEW测试软件的实验装置自动测量平台,实验测量结果与参考材料导热率具有良好的一致性,相对偏差在3％左右,验证了该理论模型的有效性。     

加热过程中小鼠皮肤热物性及力学参数变化研究

本文以小鼠作为实验对象,研究了离体小鼠皮肤组织加热过程中热物性及力学参数的变化,讨论了温度及水分等因素的影响规律。结果表明:在加热过程(37～47℃)中,皮肤组织应力应变曲线近似为线性,弹性模量与温度相关,且随着温度的升高而逐渐减小,泊松比变化与之相似;加热初期(37～45℃),组织含水率减少不明显,导热系数随温度的升高而缓慢增加;随着温度的升高与时间的推移,组织逐渐失水,含水率对导热系数的影响高于温度对其的影响,45℃时导热系数开始急剧下降,在45～47℃,导热系数值下降了5. 4%,比热容变化与之相似。