高纯石墨标样热扩散系数测定及优化

为了选取合适的热扩散系数标测定标样,用热压烧结法制备了高纯石墨,利用激光闪射法测试了不同厚度石墨试样的热扩散系数,研究了石墨热扩散系数随厚度的变化规律,分析了产生这种变化的原因.结果表明:不同温度下的石墨热扩散系数均在试样厚度3㎜时最高。选用高纯石墨热做为热扩散系数标样时,试样的厚度应在3mm左右,这样才能使被测试样的测试结果更精确。     

含碳耐火材料的热扩散系数

为获得含碳耐火材料的基础热数据,利用激光脉冲法测试了7种连铸用含碳耐火材料的热扩散系数。结果表明:连铸用含碳耐火材料的热扩散系数随温度的变化呈指数降低,并满足关系式α=B Aexp(-T/D)。含碳耐火材料热扩散系数与材料的组成和结构有关,石墨含量对热扩散系数影响最为显著,材料的热扩散系数随石墨含量的增加而增大;另外含碳耐火材料中氧化物的组成也会影响材料的热扩散系数。     

膨润土-石墨混合材料导热性能试验研究

压实纯膨润土的导热性能较差,常需添加石墨等导热性质好的材料制备混合型缓冲材料,以提高高放废物地质处置库中放射性废物衰变热的传导效率.使用Hot disk TPS2500s热常数分析仪测定不同温度条件下干燥膨润土-石墨混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热,分析石墨含量、温度与混合材料导热性能参数的关系.试验结果表明,石墨可有效提高膨润土的导热系数、热扩散系数,添加30％ ～35％的石墨可使干燥高庙子(GMZ)钠基膨润土(ρd=(1.75±0.5)g/cm3)的导热系数达到与北山花岗岩相当的水平;温度对膨润土及混合材料的导热系数影响不大,混合材料的热扩散系数随温度升高而降低,体积比热随温度升高而增大.     

咪唑型离子液体热物理性质测量

利用自行搭建的热线法液体热导率和热扩散系数装置测试了两种咪唑型离子液体([C₆mIm][BF₄]和[C₄mIm][BF₄])在不同温度下的热导率和热扩散系数。根据文献报道的密度数据获得了样品的比热容。结果表明:两种离子液体的热导率与温度的相关性不大;两种阳离子结构相似的离子液体热扩散率相近, 热扩散率随温度的升高有明显的变化, 本文认为离子液体内部的离子动量分布与温度紧密相关, 离子间的动量交换随温度的升高而增加, 离子动量分布随温度升高逐渐趋于一致, 离子间碰撞产生的动量交换不再明显改变离子的动量, 导致热扩散率的变化随温度升高而减小。     

炭黑橡胶体系热物性影响因素研究

用激光导热分析仪测试3种炭黑填充橡胶复合材料的热物性,探索其影响规律,包括热扩散系数、导热系数和定压比热容随温度、炭黑用量以及炭黑种类的变化规律。结果表明,温度对于3种胶料的热物性影响不大;炭黑用量对热物性有较明显的影响,热扩散系数和导热系数均随填充量的增加而增大,而定压比热容则随填充用量的增加而减小;炭黑的品种对于复合材料的热物性有一定的影响。乙炔炭黑橡胶体系呈现优良的热物性。     

炭黑填充轮胎胎面胶热扩散系数的实验研究

利用激光导热仪测定了5种填充不同质量份N220炭黑的胶料在温度范围为30℃～140℃时的热扩散系数，实验的误差小于3％．测得的数据完全能满足工程应用的需要。分析数据发现，胶料的热扩散系数均随温度的增加而减小，随炭黑填充量的增加而增大，同时把热扩散系数与温度和炭黑填充质量份数进行了关联，导出了一个计算热扩散系数的多项式，此公式中既包含温度又包含炭黑质量份数。因此可利用此方程式计算文中胶料的热扩散系数。把该方程的计算值与实验值进行比较，发现60个数据点的总平均相对误差为0．53％，结果满意。     

石墨对磷酸盐胶黏剂性能的影响

以磷酸盐胶黏剂、片层石墨为主要原材料,制备了一种含石墨磷酸盐胶黏剂。通过差热(DSC)、拉力机、激光导热仪分析了石墨对磷酸盐胶黏剂的影响。结果表明:当石墨含量低时,对磷酸盐胶黏剂剪切强度没有影响,处理温度为300℃时,剪切强度达到最大值,当处理温度高于500℃时,石墨被氧化,磷酸盐基体强度降低;常温热扩散系数随着石墨含量增加而提高,空气环境下热扩散系数随温度升高而降低,氮气环境下高温处理后热扩散系数无明显变化。     

橡胶和炭黑种类对硫化胶导热性能的影响

研究4种橡胶[天然橡胶（NR）、溶聚丁苯橡胶（SSBR）、乳聚丁苯橡胶（ESBR）、顺丁橡胶（BR）]配方和9种炭黑配方硫化胶的导热性能,建立硫化胶比热容的准确测试方法,分析得出导热性能相对优良的橡胶和炭黑种类。结果表明：调制差示扫描量热法（MDSC法）能够真实反映硫化胶的比热容,提高测试效率和准确度;不同橡胶和炭黑配方硫化胶的比热容均随温度的升高而增大,热扩散系数与温度有较好的线性负相关性,导热系数均随温度的升高呈现减小趋势;相同温度下,BR,ESBR,SSBR,NR硫化胶的热扩散系数和导热系数均依次减小;炭黑结构度高、粒径小有利于硫化胶热扩散系数的增大,中等粒径炭黑对于提高硫化胶的导热系数有较好的效果。     

不稳定法测定热扩散系数及其测定仪

不稳定法测定热扩散系数的数学物理模型是无界薄板在其表面温度恒定条件下中心层温度的解,据此设计和制造的含微机控制系统的测定仪能直接地测定橡胶和塑料等非金属均匀固体材料的热扩散系数,有测量准确和迅速等特点。测定仪具有多种功能,可以精密而自动地控温、测温和计时,还能显示、记录和打印测试数据,并且能计算和打印测定结果,包括热扩散系数与温度的相关关系。实例说明了测定混炼胶热扩散系数的情况和结果。     

纤维编织结构对碳纤维增强碳化硅复合材料热膨胀和热扩散系数的影响

分别采用热膨胀仪和激光脉冲热导仪测量了2维、2.5维和3维纤维编织结构的碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide,C/SiC)复合材料从室温到1 400℃温度范围内纵向和横向热膨胀系数,以及厚度方向的热扩散系数.用扫描电镜、光学显微镜观察了样品的微结构.结果表明:低温段(700℃以下),3种C/SiC的纵向和横向热膨胀系数均随温度的升高而缓慢增大,并在700℃之后出现不同程度的波动;高温段(700℃以上),它们的纵向热膨胀系数和2维C/SiC的横向热膨胀系数随温度的升高而减小,而2.5维和3维C/SiC的横向热膨胀系数则随着温度的升高而迅速增大.三者厚度方向的热扩散系数均随温度的升高而减小,3维C/SiC的热扩散系数最大,分别是2.5维C/SiC和2维C/SiC的1～1.2和1.4～2倍.     

石墨/聚酰亚胺复合材料的热性能研究

以石墨填充聚酰亚胺(PI)复合材料为研究对象,考察了温度和石墨用量对石墨/PI复合材料的比热容、热导率和热扩散系数的影响。实验表明,升温速率、载气N2流速和样品质量是影响PI复合材料比热容的主要因素;PI复合材料的比热容随石墨用量的增加而降低,PI复合材料的热导率和热扩散系数都随石墨用量的增加而增大;随着温度的升高,PI复合材料与无机复合材料的比热容和热导率变化规律相同;而PI复合材料与无机复合材料的热扩散率变化规律却不同。     

关于填充N115炭黑胎面胶热扩散系数的研究

对填充不同质量份N115发黑的轮胎胎面胶的热扩散系数进行了研究，实验误差小于3％。分析数据发现，胶料的热扩散系数均随温度的升高而减小，随N115发黑填充量的增加而增大。耙热扩散系数与温度和N115发黑填充质量份数进行关联，导出了一个既包含温度，又包含N115炭黑质量份数的关系式。把谈关系式的计算值与实验值进行比较后发现，总平均相对误兰为0．23％。最大相对误差为0．56％。     

轮胎胶料热物性参数对温度场的影响研究

研究轮胎胶料热物性参数对温度场的影响。结果表明:橡胶材料的热物性参数对轮胎温度场影响显著,胎圈处的软三角胶、纤维包布和型胶及耐磨胶的热扩散系数和导热系数对最高温度和温度偏差均有较大影响;胎肩部位胎面胶的导热系数对最高温度影响最大,胎肩垫胶的热扩散系数对温度偏差的影响最大。依据分析结果对胎圈和胎肩部位胶料的热物性参数进行优化设计,为胶料配方改善提供了参考。     

硅橡胶防热涂层隔热与耐热性能研究

本文系统研究了自制DMGQ-2硅橡胶防热涂层的热物理性能。结果表明，固化剂用量对热化学参数无显著影响，热化学参数随温度的变化而变化，通过拟合方程，可以对特定温度下DMGQ-2涂层的导热系数λ、比热容Cp、热扩散系数α进行预估。采用有限元分析，相比于X涂层，DMGQ-2涂层的隔热性能更优。TGA分析了DMGQ-2涂层的热分解温度。200℃热空气老化性能表明，DMGQ-2涂层具有较好的抗热空气老化性能。     

炭材料热物理性能研究

炭材料宏观性能受微观组织多样性的影响表现出极强的多样性。实验制备几种模压炭材料，并对其热物理性能进行表征。结果表明，随着原材料中胶体石墨含量的增加，材料的电阻率下降，热导系数、热扩散率提高；材料的比热容、热导系数、线膨胀系数随温度升高而增大，热扩散率随温度升高而降低。研究结果还表明，用传统的石墨化度G参数表征多相炭材料石墨化度具有一定的局限性，而用G参数与衍射峰高相结合表征更能准确反映多相炭材料的石墨化特性。     

硅藻土填充PVC爆破隔热材料的改性研究

针对高温露天爆破隔热材料聚氯乙烯(PVC)的软化温度低、硬度大、隔热效果相对差的性质。探究不同比例硅藻土填充改性后的爆破隔热材料PVC复合材料的性质变化。利用单螺杆挤出机挤出不同比例硅藻土填充后的PVC树脂,通过热变形及维卡软化温度测定仪、维氏硬度计、激光导热系数测量仪研究了不同比例硅藻土填充后,对PVC的软化点温度、硬度、热扩散系数的影响。结果显示,硅藻土所填充的比例在0～36.9%的范围内,填充改性后的PVC复合材料随着硅藻土含量的逐渐增加,维卡软化温度逐渐升高,硬度逐渐下降,热扩散系数逐渐降低后缓慢升高,出现最低点。以上结果可为高温露天爆破隔热材料PVC的配方设计和生产提供参考。     

温度波热分析法测定高分子复合材料的热扩散系数

１　绪　论在高分子材料领域中热扩散系数或导热系数的测定对比较精密的成型工艺和高精度制品应用的重要性日渐明显。特别是随着成型中计算机模拟技术的发展，玻璃化转变温度、包含熔解区域的较宽的温度范围内的数据变得很重要。另一方面从提高复合材料成形性角度受到人们关注的是环氧树脂固化过程中由液体向固体的变化。但是在高分子材料的玻璃化转变温度区域内，伴随着大量的收缩和流动，大多很难用传统的方法来测量。笔者基于上述目的，开发了简便快速且高精度热扩散系数的测定方法，确认数据的可靠性及数据集成化。该项热扩散系数的测定…     

氨基乙酸活化热钾碱吸收二氧化碳动力学研究

采用搅拌反应器测定了纯热钾碱液(K_2CO_330%)吸收纯二氧化碳的速率。对吸收速率系数随温度和转化度的变化进行了讨论,并用数学表达式进行关联。在此基础上,又测定了含有少量氨基乙酸作活化剂的 K_2CO_3-KHCO_3缓冲溶液吸收纯二氧化碳的速率,对吸收速率系数随温度、氨基乙酸浓度和转化度的变化进行了讨论,并建立了数学模型。     

热扩散系数的测定能力验证样品研究

依据CNAS-GL003:2018《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》规定,采用单因子方差分析法对制备的两种不同厚度的石墨片样品组在五个不同温度点下进行均匀性、稳定性检验。通过检验,制备样品的均匀性、稳定性均符合要求。通过该项目的研究,制备了均匀性、稳定性符合要求的热扩散系数测定能力验证样品,可以用于评估实验室热扩散系数的检测能力。     

高温下多种工业固体废弃物复配体系的熔融特性研究

以粉煤灰、煤矸石、电石渣、镁渣和赤泥等五种工业固体废弃物为原料,按照不同酸度系数进行复配,分别采用灰熔融温度测定仪和高温黏度测定仪测定了高温下复配样品的熔融特征温度和黏度变化。结果发现,酸度系数在0.95~1.19范围内时,熔融特征温度随酸度系数的增大而升高;在酸度系数较大时,酸度系数对熔融温度的影响更为明显;熔体的黏度随温度降低而增加;当黏度在0~1000 mPa·s范围内,随样品中Fe2 O3含量增加,熔体黏度随温度的变化速度降低。