复合相变材料在电子设备短时瞬态温控中的应用

阐述了石墨/石蜡复合PCM(相变材料)相较于传统PCM的优势,介绍了相变储热器的设计及工艺填充方法。通过实验验证了基于等效比热法的相变储热器的仿真和优化。从而简化了传统PCM在电子设备短时温控领域应用中的设计、计算、强化传热、封装问题,为石墨/石蜡复合PCM储热器设计及应用提供参考。     

丁腈橡胶复合材料的制备与性能

通过物理共混法制备出各组分分散均匀的丁腈橡胶复合材料,研究了硫化剂、防老剂、耐寒增塑剂的种类及用量对丁腈橡胶复合材料性能的影响。结果表明:当防老剂体系为4010NA/RD/AW/NBC/石蜡,用量分别为1,1,1.5,2,1质量份时,丁腈橡胶复合材料具有优异的耐热空气和耐臭氧老化性能;当耐寒增塑剂为DOA且其用量为6质量份时,丁腈橡胶复合材料具有良好的耐低温和耐油老化性能;采用复合硫化体系DCP/S/DM/CZ且用量分别为2.5,0.5,0.3,0.5质量份时,丁腈橡胶复合材料的耐热空气老化和耐低温性能较好;当NBR(35%)/NBR(26%)、ZnO、SA、N550、S、DM、CZ、DCP、DOA、4010NA、RD、NBC、AW、石蜡的加入量分别为50/50,5,1.5,60,0.5,0.3,0.5,2.5,6,1.5,1,1,1.5,1质量份时,丁腈橡胶复合材料具有优异的综合性能。     

热泵空调系统中相变蓄热特性及系统性能试验研究

将相变蓄热装置与空气源热泵空调系统进行结合,主要研究在部分冷凝热回收模式下,相变蓄热箱中分别采用单一相变材料(纯石蜡)和复合相变材料(纯石蜡/泡沫铜)进行冷凝热回收的试验。通过试验数据比较加入促进导热材料前后蓄热材料在进行部分冷凝热回收时的蓄热温变速率,以及系统的吸排气压力、制冷能效比、综合能效系数等系统参数的改善情况。结果表明:空气源热泵空调系统在部分冷凝热回收模式下,复合相变材料与单一相变材料相比,蓄热速率提升了6.5%,温差减少了44.1%,温度分布更为均匀;系统性能中,制冷性能系数(EER)提升4.1%,综合能效系数(COPt)提升30.5%,各项指数在复合相变材料蓄热系统中均有提升。试验数据和结论为复合相变材料蓄热的推广及进一步研究提供参考。     

铝合金表面Ni-SiC复合镀层的摩擦磨损性能

通过复合电沉积技术,在铝合金表面得到了不同SiC粒子含量的Ni-SiC复合镀层,研究了在干摩擦和液态石蜡润滑摩擦条件下载荷与SiC粒子体积分数对Ni-SiC复合镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明:无论在干摩擦或润滑摩擦条件下,加入SiC粒子后的复合镀层其耐磨性均优于纯镍镀层,并随载荷的提高耐磨性下降。在干摩擦条件下,镀层中的SiC粒子体积分数在5.8％时复合镀层耐磨性最好;在润滑摩擦条件下,随镀层中SiC粒子体积分数提高,复合镀层耐磨性均提高。     

复合相变装置导热系数测试方法

针对弹载、星载电子设备中短时、高功率、高热流密度工作特点,采用以金属泡沫为骨架填充石蜡类PCM(相变材料)的复合相变装置是工程上重要的解决方案之一。在采用该传热加强模式的复杂结构装置的仿真计算过程中,复合相变材料的导热系数设定是影响仿真精度的难点之一。文中针对该类型装置传热特性参数测试方法的工程化应用进行了重点研究,选取几种常用的复合相变组合进行试验验证,并将该研究成果运用到某相控阵天线的温度仿真计算中,印证了其良好的工程实用性和推广性。     

复合相变材料电池热管理模型及结构优化

针对锂离子电池的热管理问题,建立了电池产热与相变材料相变控温过程耦合的计算模型,基于纯石蜡的导热系数低,后期采用膨胀石墨/石蜡复合相变材料作为控温材料,在2.5C充放电倍率下研究了相变材料层厚度、性质及结构优化对电池散热性能的影响。研究发现,当整体相变控温层厚度为4mm,靠近电池1mm附近填充质量分数为12%的膨胀石墨复合材料而其余部分填充9%的膨胀石墨复合材料时,可以实现综合性能最佳的控温效果,使电池的最高温度控制在45℃以内。     

纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能的研究

将氯化石蜡与环氧大豆油复合应用于润滑油领域,发现环氧大豆油对氯化石蜡具有良好的稳定作用。在氯化石蜡与环氧大豆油构成的有机复合体系基础上,研究氯化石蜡/环氧大豆油与纳米铜粉复合后的摩擦学性能,探讨纳米粒子与有机添加剂的复合效应。结果表明:氯化石蜡与环氧大豆油复合体系与纳米铜粉复配后共同构成的有机/无机润滑体系,可在机械部件表面形成一层牢固的膜,减少了其摩擦磨损。     

PP/POE/滑石粉复合发泡体系的制备与性能研究

本文通过二次开模法和松退法注射成型工艺制备出PP/POE/滑石粉复合发泡体系。研究了两种成型方法对该复合发泡体系的力学性能和密度的影响,并用扫描电镜对其微观形貌进行了表征。结果表明,对PP/POE/滑石粉复合发泡体系的力学性能而言,采用二次开模法比松退法要好。由SEM扫描照片可知,二次开模法比松退法制得的复合发泡体系具有更高的泡孔成核率,同时泡孔直径较小,分布较均匀。     

基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响

以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象，考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明：复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系，以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差，触变性能和黏温性能优越；以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高，部分纤维紧密缠绕，结构稳定性较强，黏温性能较差；复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀，规整度高，结构稳定性强，具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。     

石蜡的热膨胀驱动特性

为掌握石蜡的热膨胀驱动特性,采用水浴加热石蜡热膨胀特性试验装置研究了石蜡的体膨胀率与温度和压力的关系,压力对热膨胀特性的影响和不同成分石蜡熔点的变化情况.结果表明:当压力在0.36 MPa以下、温度从25℃升高到61℃时,石蜡的体膨胀率逐渐增大到13.2%,而且在熔点温度附近石蜡下的体膨胀率与温度几乎呈线性规律变化;在采用的弹簧压力下,压力对石蜡的热膨胀特性影响不大;可以根据系统对温度的要求来选择不同熔点的石蜡作为驱动器的热膨胀材料.     

填充泡沫铜对石蜡相变蓄热性能的试验研究

以石蜡作为相变蓄热材料,泡沫铜作为填充材料加工制作了相变蓄热装置,并搭建了蓄热器热性能实验台,对填充泡沫铜和未填充泡沫铜的蓄热容器分别进行了相变蓄热试验,测量相变材料的温度并通过数据采集仪进行采集,整理绘制了在不同条件下的温度时间曲线并进行了分析讨论。结果表明泡沫铜的添加不仅使蓄热器内温度分布均匀,而且大大缩短了蓄热所需时间。     

原位自生锌基复合材料零件的力学损伤研究

采用重力铸造工艺制备了原位自生硅相增强高铝锌基复合材料。应用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验等手段研究了复合材料的显微组织、断口形貌特征和力学损伤机理。结果表明：硅相含量越大,抗拉强度越小,复合材料的力学损伤越明显;复合材料的断裂裂纹主要起源于缩孔和疏松处。     

粘度指数改进剂对基础油润滑性影响研究

用四球试验的高速低负荷磨斑直径,低速高负荷磨斑直径,最大无卡咬负荷,烧结负荷,综合磨损值五个指标考察了七种增粘剂对石旱基油和中间基润滑性的影响。结果证明各种增粘剂对两种基础的综合磨损有明显提高,而且增粘剂对基础油润滑性影响规律是一致的。     

聚四氟乙烯芳纶纤维密封润滑材料结构表征

对聚四氟乙烯芳纶纤维毡状密封润滑复合材料样品进行分离,并采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、X光电子能谱等对其结构进行了分析表征,并对表征结果进行分析.结果表明：测试的密封润滑材料以聚四氟乙烯为主纤维,并加入少量芳纶纤维;材料中采用石蜡油作为润滑增稠剂,可能含有少量环氧双酚A类作为增粘剂,硅氧烷作为纤维的整理剂;金属氧化物TiO2、CaO及金属（Ti、Al、Ca、Zn、Fe、K）合金分散在石蜡油中加强润滑及导热效果.     

铜-石墨复合电极材料耐电蚀性试验研究

通过复合电铸技术在耐电蚀性强的铜主体中引入抗电蚀性能优异的微粉石墨成功制备了铜-石墨复合电极材料,试验研究了复合电极材料的抗电蚀能力。结果表明：在微粉石墨添加量36-48g／L,阴极电流密度2～3A／dm^2以及适当温度和搅拌强度等条件下制备的复合电极材料表现出优异的耐电蚀性能。     

制造缺陷对复合材料性能的影响研究

复合材料在制造过程中不可避免地会出现胶接分层、制孔分层等制造缺陷,分层损伤作为复合材料重要的损伤形式,严重影响了复合材料力学性能特性。本文对含预制缺陷复合材料开展了多种力学性能试验研究,通过与完好复合材料进行对比分析,建立了制造缺陷对复合材料性能的影响规律,可为复合材料结构设计提供支撑。     

多排管式相变蓄热器熔化过程热性能数值模拟研究

建立了多排管相变蓄热器的物理模型和数学模型,利用计算流体力学软件FLUENT对多排管蓄热器内填充石蜡和石蜡/膨胀石墨复合材料时的熔化过程进行了数值模拟,分析了多排管蓄热器内填充两种相变材料时蓄放热过程中温度场的分布情况、相界面移动规律等。模拟结果证明膨胀石墨的添加和多排管结构不仅缩短了蓄热器的蓄放热时间,而且使温度场的分布更加均匀合理,对蓄热装置的设计及实验研究提供了重要的参考价值。     

机械合金化FeS/Cu复合材料的摩擦磨损性能

以FeS和CuSn8Ni1粉末为原料,利用机械合金化技术和粉末冶金技术制备了FeS/Cu复合材料,探讨了不同载荷情况下所制备的FeS/Cu复合材料的摩擦学性能及润滑膜与转移膜特征。结果表明：机械合金化提高了FeS与铜合金基体界面结合性能,进而提高了材料减摩耐磨性能;当载荷较小时,摩擦副表面接触不稳定,复合转移膜不连续,摩擦因数波动大;载荷较大时,复合转移膜易破损,材料的减摩耐磨性能变差;当载荷为150 N时,载荷适宜,材料表面软化,复合转移膜更加完整,摩擦因数较小。     

多元高分子复合材料在液压与气动系统密封中的应用

介绍了多元高分子复合材料制造的技术特点、多种组合系列的应用性能及其制造的密封制品,通过在泵、阀门、压缩机、风机、换热器、压力容器等通用机械液压与气动系统中的应用,反映出应用性能可靠、使用寿命长等优良效果。     

先进复合材料在航空航天领域的应用

复合材料是当今科技发展的重要物质基础,特别是先进复合材料已经成为应用于航空航天的基本材料之一.本文简要概述了先进复合材料的特性,着重介绍了先进树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等的特点和研究进展,以及先进复合材料在航空航天领域的应用.