高绝缘性良好导热性低密度聚乙烯电缆绝缘材料的制备与性能

采用密炼机熔融混炼法制备了纳米二氧化硅/低密度聚乙烯(SiO_2/LDPE)复合材料和纳米氧化铝/低密度聚乙烯(Al_2O_3/LDPE)复合材料,并采用平板硫化机模压成型。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察断面分析其微观形貌。测试了纳米复合材料的耐直流高压击穿性能,电晕现象以及不同温度下的导热系数。结果表明:采用密炼机熔融混炼得到的LDPE基纳米复合材料体相分布均匀,两相兼容性良好;纳米粉体含量不同的复合材料相对纯LDPE耐直流高压击穿性能均明显提高,导热性能不但未降低反而提高较大,其中,质量分数2%的SiO_2可以把击穿场强提高25%以上,同时可提高复合材料导热系数。纳米SiO_2在提高复合材料绝缘性与导热系数方面效率更高。     

超临界流体快速膨胀制备和分散氮化硼纳米片及其高分子复合材料的构建

氮化硼纳米片(BNNSs)是一种拥有优良导热、力学、化学稳定性和热稳定性等的二维纳米材料,具有许多独特的应用价值,其制备技术及性能的研究是近年来材料科学领域研究的热点之一。以六方氮化硼(h-BN)为原料,利用超临界流体快速膨胀法(RESS)对氮化硼进行剥离,制备出氮化硼纳米片。同时,通过嵌入高分子基体法防止其重新聚集,将氮化硼纳米片分散入高分子基体中,得到了具有优异力学性能的氮化硼/高分子复合材料。     

形状记忆PI/ANF复合气凝胶的制备与性能

为解决气凝胶的低密度带来的空间成本问题，将聚酰胺酸纳米纤维及芳纶纳米纤维通过水相分散、冷冻干燥、热亚胺化等过程制备了具有形状记忆特性的聚酰亚胺/芳纶复合纳米纤维气凝胶，并对其微观形貌、化学结构、力学性能、隔热性能和形状记忆性能进行了研究。结果表明：复合气凝胶表现为纳米纤维相互缠结的三维网络，体密度仅为0.009 6 g/cm³，具有优异的热稳定性和隔热性能，导热系数为0.031 7 W/(m·K)；气凝胶表现出形状记忆特性，当温度大于140℃时，气凝胶开始从临时形状恢复至初始形状，其形状固定率和形状恢复率分别可达到84.5%和96.15%，在智能材料、高温隔热领域有广阔的前景。     

纳米碳纤维掺杂气凝胶的合成及性能

为了研究纳米碳纤维掺杂对SiO2气凝胶力学性能和导热性能的影响,以工业水玻璃为前驱体,采用原位法在常压干燥下合成了纳米碳纤维掺杂的SiO2气凝胶材料(CNF-SAs).纳米碳纤维掺入量分别为硅溶胶质量的0%、0.2%、0.5%、0.8%,主要研究了纳米碳纤维掺杂对硅气凝胶力学性能和导热性能的影响.试验结果表明:CNFs的掺入,提高了气凝胶内部SiO2网格的强度,增大了气凝胶的韧性.600℃时,CNFs复合气凝胶的导热系数约为0.04 W/(mK),明显低于纯气凝胶0.09W/(mK),说明CNFs起到了明显的红外遮光作用.制备得到的气凝胶呈海绵状微孔结构,CNFs浓度对复合气凝胶的性能有重要影响,当CNFs掺入量为0.5%时,复合气凝胶的综合物理性能较好,且密度达到最低0.143g/cm3.     

六方氮化硼/聚合物导热复合材料的研究进展

氮化硼(BN)是一种无机陶瓷材料,耐高温、耐化学腐蚀,性能优异.六方氮化硼(hBN)还具有优异的介电性、导热性及独特的二维层状结构,其作为导热材料制备的复合材料在电子信息等领域得到了广泛应用,但聚合物基复合材料从制备到终端产品的产业化仍然是工业界和学术界面临的巨大挑战.综述了六方氮化硼的制备和六方氮化硼/聚合物导热复合...     

纳米TiO_2和稻壳灰增强混凝土的导热性能研究

以稻壳灰(RHA)和二氧化硅作为掺杂材料制备了改性的混凝土,其中稻壳灰取代率为10%,纳米TiO2取代率为1%～5%。并对掺杂后复合混凝土的力学性能及导热性能进行分析研究。结果表明,稻壳灰(RHA)和二氧化硅的掺入可有效降低混凝土的导热系数同时提高其耐热性能,当稻壳灰取代率为10%,纳米TiO2取代率为3%时混凝土具有最佳抗压强度和抗弯强度,同时研究发现TiO2的掺入可有效降低混凝土孔隙率和氯离子渗透值。     

碳纳米管填料对相变储能式热沉性能的影响

为了评估纳米复合相变材料在相变储能式热管理技术中的应用潜力,采用实验方法研究碳纳米管填料对相变储能式电子器件热沉瞬态性能的影响.选用十六醇为基底相变材料,以多壁碳纳米管为填料制备了不同质量分数（0.3%、1%和3%）的纳米复合相变材料,对复合相变材料的关键热物性进行表征.在短时较高热流密度（高达7.0 W/cm2）加热条件下,比较热沉（分为有翅片和无翅片2种结构）的瞬态性能随纳米复合相变材料中碳纳米管质量分数的变化规律.实验结果表明,在添加了碳纳米管填料之后热沉的性能较采用纯十六醇的工况有所削弱.虽然加入碳纳米管后纳米复合相变材料的导热系数有所提升,但黏度的急剧增加极大地削弱了熔化过程中的自然对流效应,从而抵消了导热强化所带来的性能提升.     

纳米银/环氧树脂纳米复合材料制备和性能表征

以乙二醇作为还原剂,采用微波法制备长径比不一的银纳米材料。采用SEM和XRD对不同长径比的纳米银进行了表征。以不同长径比的纳米银作为导热填料成功的制备了导热性能优异的环氧复合材料。环氧复合材料的热性能和力学性能测试表明：当长径比为33的银纳米线在较低的填充量具有较高的热导率,比填充纳米方块的环氧复合材料高约9倍（热导率为16.63 W·m-1.K-1）。填充银纳米线的环氧复合材料的抗剪切强度（以铝为基板的抗剪切强度为18.7 MPa）相比于填充相同体积分数的银纳米方块和银纳米棒的环氧复合材料均有不同程度的提高。     

粘合剂对纳米纤维膜复合织物性能的影响

为提高纳米纤维复合织物的服用性能及界面结合性能,利用等离子体技术对相变/PAN纳米纤维膜进行预处理,通过动态接触角测试确定了最佳等离子体处理条件;重点研究了织物复合时低温热熔网膜胶、纤维丝胶和气凝胶3种不同特性的粘合剂对复合织物的保温性、透气透湿性及力学性能的影响.结果表明:等离子体处理相变/PAN纳米纤维膜的最佳参数为功率120 W,处理速率80 mm/s;使用气凝胶粘合的复合织物保温性能最佳,传热系数12.37 W/(m~2·℃),降温系数39.26%,克罗值0.521(0.155℃m~2/W);低温热熔网膜胶粘合的复合织物表现出较高的透气性、透湿性效果及界面结合性能,透气率11.42 mm/s,透湿量17 010.2g/(m~2·d),剥离强力53.75 c N;粘合剂在织物界面的形貌结构和分布状态是复合织物性能的关键影响因素.     

氮化硼对水性膨胀型防火涂料性能的影响

对六方氮化硼和立方氮化硼分别进行了剥离和羟基化改性,并采用X射线衍射、红外光谱分析、BET比表面积分析和热重分析对其结构进行了表征。将剥离前后的六方氮化硼,以及羟基化改性前后的立方氮化硼作为功能性填料应用于水性膨胀型防火涂中,研究了这4种氮化硼对水性膨胀型防火涂料性能的影响。结果表明,它们均能明显提高膨胀型防火涂料的阻燃性能,其中剥离后的六方氮化硼的阻燃效果最好。羟基化改性以及剥离均可提高氮化硼阻燃性能。剥离不仅可以提高六方氮化硼的阻燃性,还可以提高其涂料的耐水性,可能是因为剥离后的六方氮化硼纳米尺寸更小,更趋近于片状（层数减少）,利于在涂料以及碳层中的均匀分散,但羟基化改性由于提高了立方氮化硼的表面亲水性,因而降低了其涂料的耐水性。     

秸秆草砖保温性能研究

采用DRY-300 F型导热系数测定仪,对不同配比的秸秆砖试件进行导热系数测定.通过对试验结果的对比分析得出：秸秆草砖含水率越小,导热系数越小,保温效果越好;黏土和水泥中分别加入定量的秸秆,可以提高不同配比秸秆砖试件的保温效果.秸秆草砖导热系数小,作为保温材料使用,能够明显提高建筑的保温隔热性能.     

用新型墙材复合墙体改善建筑功能

介绍了采用GRC作面层材料,岩棉作保温材料的幕墙式GRC外墙外保温板节能体系,同时经实践证明,它不仅可节约能源,增加使用面积,还可改善室内热环境;然后介绍了袋装珍珠岩复合墙体,它以实心粘土砖作内、外层,袋装珍珠岩作填充保温材料,实践证明,该节能住宅也可达到节能30%;对于外墙岩棉外保温墙材,提出了其构造要求,以及确保外墙岩棉外保温工程质量应解决的关键技术。     

Electric heating property from butyl rubber-loaded boron carbide composites

We researched the electric heating property from butyl rubber-loaded boron carbide composite. The effects of boron carbide content on bulk resistivity, voltage-current characteristic, thermal conductivity and thermal stability of boron carbide / butyl rubber （IIR） polymer composite were introduced. The analysis results indicated that the bulk resistivity decreased greatly with increasing boron carbide content, and when boron carbide content reached to 60%, the bulk resistivity achieved the minimum. Accordingly, electric heating behavior of the composite is strongly dependent on boron carbide content as well as applied voltage. The content of boron carbide was found to be effective in achieving high thermal conductivity in composite systems. The thermal conductivity of the composite material with added boron carbide was improved nearly 20 times than that of the pure IIR. The thermal stability test showed that, compared with pure IIR, the thermal stable time of composites was markedly extended, which indicated that the boron carbide can significantly improve the thermal stability of boron carbide / IIR composite.     

Effects of Microstructure Modification on Properties of AIN/BN Composites

It is very difficult to prepare full-densified aluminum nitride-boron nitride(AIN/BN)composite ceramics with homogeneous microstructure and high thermal conductivity.Spark plasma sintering(SPS)was used to fully densify the AIN/BN composites in this work.Microstructure,mechanical properties and thermal conductivity of the SPS sintered AIN/BN composites with 5-30 vol% BN were investigated.The results show that the microstructure of composites is fine and homogenous,and the AIN/BN composites exhibit high mechanical properties.To promote the growth of AIN grains and modify the distribution of grain boundary in AIN/BN composites,a heat treating methodology was introduced through gas pressure sintering(GPS).This processing was significantly beneficial to enhancing the thermal conductivity of the specimen.The thermal conductivity of AIN/BN composites with 5-30 vol% BN reached 60 W/m K after the samples were treated by GPS.     

Effects of Mierostructure Modification on Properties of MN/BN Composites

It is very difficult to prepare full-densified aluminum nitride-boron nitride(AIN/BN) composite ceramics with homogeneous microstructure and high thermal conductivity.Spark plasma sintering (SPS)was used to fully densify the AlN/BN composites in this work.Microstructure,mechanical properties and thermal conductivity of the SPS sintered AIN/BN composites with 5-30 vol% BN were investigated.The results show that the microstructure of composites is fine and homogenous,and the AIN/BN composites exhibit high mechanical properties.To promote the growth of AlN grains and modify the distribution of grain boundary in AIN/BN composites,a heat treating methodology was introduced through gas pressure sintering(GPS).This processing was significantly beneficial to enhancing the thermal conductivity of the specimen.The thermal conductivity of AIN/BN composites with 5-30 vol% BN reached 60 W/m K after the samples were treated by GPS.     

MPM复合保温材料导热系数的测定及实验装置的改进

MPM复合材料是一种导热系数较小的保温材料 ,单纯采用石棉作为绝热壁不能克服实验过程中大量的热损失。利用改进护热平板构造出有效的绝热壁的实验装置 ,对 MPM复合保温材料的导热系数进行了实验测试。结果表明 :在所研究的温度范围内该种材料的导热系数与温度呈线性关系 ,即λ=( 2 .0 1 8+ 0 .1 2 2 T)× 1 0 - 2 W· ( m·℃ ) - 1;导热系数的值域说明了此种材料具有较好的隔热保温性能 ;证实了该实验装置误差小于 5 %～ 1 0 %。     

Effects of microstructure modification on properties of AlN/BN composites

It is very difficult to prepare full-densified aluminum nitride-boron nitride （AIN/BN） composite ceramics with homogeneous microstructure and high thermal conductivity. Spark plasma sintering （SPS） was used to fully densify the AIN/BN composites in this work. Microstructure, mechanical properties and thermal conductivity of the SPS sintered AIN/BN composites with 5-30 vol% BN were investigated. The results show that the microstructure of composites is fine and homogenous, and the AIN/BN composites exhibit high mechanical properties. To promote the growth of AIN grains and modify the distribution of grain boundary in AIN/BN composites, a heat treating methodology was introduced through gas pressure sintering （GPS）. This processing was significantly beneficial to enhancing the thermal conductivity of the specimen. The thermal conductivity of AIN/BN composites with 5-30 vol% BN reached 60 W/m K after the samples were treated by GPS.     

混凝土小型砌块外保温复合墙体热工性能试验研究

小型混凝土砌块作为粘土砖的主要替代产品,是一种节土、节能、实用、可靠的新型墙体材料。但对于砌块砌体以及复合墙体的热工数据,实际进行测量和计算的较少。试验测定了连云港地区几种多排孔封底砌块的热阻,并在此基础上设计和计算了寒冷地区节能50%的几种外保温复合墙体的热阻及聚苯颗粒保温砂浆厚度。     

自保温节能承重多孔砖的研究与应用

介绍了一种兼承重、保温双重功能的新型节能多孔砖砌体,该砖采用了混凝土多孔砖与EPS板的一次成型工艺,混凝土多孔砖、EPS保温层与保护层三者采用燕尾及钢丝连接。通过对该砖砌体传热性能、组砌方式、墙体设计等关键问题的应用研究,采取将保温层置于墙体内侧及热桥部位局部处理的措施。避免了传统外墙外保温的裂缝和外墙内保温热桥部位结露问题,满足了国家节能65%的要求,该砌体与传统外墙外保温的粘贴相比,具有保温层与建筑物同寿命,保温性能可靠,施工方便等优点,造价降低约30%。在具体工程应用中取得了良好的效果。     

秸秆保温砖建筑物的全生命周期能耗特性分析

秸秆焚烧所释放的污染物已成为我国大气污染的主要来源之一,若将秸秆制成保温型建筑材料,不仅可以减少环境污染,还可有效地降低建筑能耗. 制作了系列新型秸秆再生保温砖,采用全生命周期模型综合考虑建筑施工、运行及拆除阶段能耗,并应用傅里叶定律对南京某宾馆采用不同墙体的建筑耗能特性进行分析. 结果表明,秸秆含量的增加能显著改善秸秆砖的热工性能,但会导致其力学性能变差. 含量为4%的样砖兼具良好的热工和力学性能,采用该秸秆含量保温砖替代常用的粘土红砖和混凝土砖,在全生命周期内可分别节约21.8%和68.2%的电能消耗