探讨如何实现绿色建筑的节能设计

简要阐述了绿色建筑的概念,着重探讨了在低碳经济发展中绿色建筑具有的意义,并提出实现绿色建筑节能设计的主要途径,从而为居住人员创造更多贴近大自然的生活感受,以此来保护生态环境,减少建筑污染。     

凸轮泵的理论计算及模拟

针对凸轮泵两叶或三叶转子,介绍了由圆弧—共轭曲线组成的转子型线,根据啮合特性及几何原理建立其型线的参数方程,并建立二维模型。通过模拟软件Fluent,导入UDF文件使两个转子同步反向旋转,采用动网格技术和湍流模型对凸轮泵模拟分析,可得结论:叶谷为圆弧、叶峰为共轭曲线的转子模型较好;在转子的节圆半径相同的前提下,转子为两叶的凸轮泵输出的流量大,但呈现的波动很剧烈,而三叶的凸轮泵输出流量小,但较为平稳。并通过试验验证其模拟的正确性。     

建筑智能化工程全过程造价控制研究

建筑智能化工程在现阶段越来越普遍,成为未来发展趋势。虽然当前建筑智能化工程整体建设水平不断提升,但是在经济层面依然存在不容忽视的问题,切实做好造价控制工作至关重要。全过程造价控制模式在建筑智能化工程中的应用就能够具备明显优势,即重点围绕着建筑智能化工程中全过程造价控制模式的应用,首先简要介绍了全过程造价控制模式及其应用价值,然后分析了当前该模式的应用状况,进而探讨了如何基于各个建筑智能化工程环节,做好全过程造价控制工作,论述了相关注意事项和控制要点。     

阵列式碳纤维复合材料的制备与微波吸收机理研究

以碳纤维为代表的碳材料具有质轻、导电性好、化学稳定性强等突出的物理化学性质,将其作为吸波剂使用可以提升材料的吸波性能、使用寿命并有效降低重量。通过“电场取向优化+基体灌封固化”的工艺完成了不同组分阵列式碳纤维复合材料的制备,采用SEM、FT-IR等手段对材料的形貌和化学成分进行表征,利用矢量网络分析仪对材料在2～18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率进行表征,分析了微观结构对材料电磁参数、界面阻抗匹配及电磁波吸收性能的影响规律,最后研究碳纤维空间排布形式、复配粉体成分对其吸波性能的影响机制。结果表明,材料的电磁损耗机制由电介质损耗、干涉相消、界面极化弛豫、磁损耗共同构成;当复合材料厚度为2.0 mm时,反射率<-10 dB(6.1～7.6 GHz),在6.5 GHz处最大衰减值为-15.2 dB,热导率达到3.2 W/(m·K);验证所制备的材料在满足电磁波吸收功能的同时还具有一定的导热性。     

一维金属介质光子带隙材料的光学特性

本文描述了由不同厚度的ITO和Ag层制成的一维金属介质光子带隙材料1D M-D PBG的光学透射和反射特性。研究发现,单元尺寸小于80 nm的金属结构和较小的金属分数会导致光学透射率的提高。对于大于80 nm的单元尺寸,在可见光的低频和高频的频谱范围内反射率都相应增强。这是由于一种特殊结构和等离子体的带隙的作用。此外,在两个范围内的反射随着增加银膜厚度的增加而提高和扩大。结构引起的反射光谱随着单位尺寸的增大而增大,并且由于等离子体光子带隙的反射超出光学范围。研究结果对1D M-D PBG光学滤波器的设计有一定的参考价值。     

吸波材料强电磁环境效应研究

以高功率微波电磁脉冲为代表的强电磁环境使得吸波材料的使用环境发生了极大改变,常规吸波材料因其低功率容量已不适用于大功率微波器件。文章综述了吸波材料强电磁环境效应的研究进展以及作者团队在该领域的主要研究成果。分析了吸波材料强电磁环境效应作用原理,采用仿真与实测结合的方式研究了强电磁环境下吸波材料的失效模式。结果表明,强电磁环境下的击穿效应、热效应及非线性效应是导致羰基铁/碳粉填充吸波橡胶失效的主要原因,而吸波超材料的周期结构优化、介质层高导热特性均有利于表面电流分布的均匀性,进而改善强电磁环境效应。最后提出了高功率微波电磁脉冲环境下吸波材料研究发展展望。     

石墨烯复合吸波材料的研究进展及未来发展方向

吸波材料是解决电磁波辐射污染的有效手段和影响雷达隐身的关键因素,该材料的研究对军用和民用都具有非常重要的意义,因此它一直是各国尖端科技的重要研究方向之一。自石墨烯被首次发现,学术界便掀起了对二维材料的研究热潮,相关学者开展了各类型石墨烯复合材料的研究,且在吸波领域的理论研究和新型吸波材料的开发取得了突出成果,短短几年时间内,石墨烯已经成为了新型复合吸波材料的研究热点。相比铁氧体、炭黑等传统吸波材料,石墨烯应用于吸波材料具有以下优势:(1)独特的二维材料性质、巨大的性能可调控工作表面;(2)良好的导电性以及特殊的边界效应。然而,单纯以石墨烯作为吸波剂的吸波材料,其性能测试结果与预期值存在显著差距,无法实现开发一种新型轻质、高效吸波材料的预期目标。因此,近三年来石墨烯复合吸波材料的研究重点主要集中在石墨烯二维结构的吸波机理和石墨烯/磁损耗型复合吸波材料的制备,研究者主要从选择合适的磁性纳米成分和优化制备工艺方面不断探索,并取得了丰硕的成果,深度挖掘出石墨烯对电磁波的潜在吸波性能。目前,通过优化石墨烯复合吸波材料组分已基本可以实现2～18 GHz频段范围内反射率小于-10 dB。对于石墨烯电磁波吸收机理的研究,主要依托其二维结构,应用密度泛函理论和原子-键电负性均衡理论模型来探索本征石墨烯和掺杂石墨烯的构型;在较高性能的石墨烯复合吸波材料制备过程中已取得成功应用的磁性纳米成分包括四氧化三铁、铁酸镍、硫化镉等。其中,以四氧化三铁、氧化铁为代表的铁氧体应用得最早;随着共沉淀法、溶剂热法等制备方法的不断成熟,各类新型磁性纳米颗粒可以与石墨烯复合,使之兼具磁损耗和电损耗能。近两年,相关学者将超材料的思想引入石墨烯复合吸波材料的研发中,以结构设计为手段,实现了新型透明石墨烯复合吸波材料的制备。此外,由于石墨烯自身的功能特性,石墨烯复合吸波材料大多也具有高效的热传导性能和良好的结构强度,可以实现材料的结构功能一体化。本文归纳总结了石墨烯复合吸波材料的研究历程和最新研究进展,介绍了石墨烯复合吸波材料的二维结构吸波机理、磁性掺杂成分的选择、大尺寸材料的制备工艺,分析了石墨烯复合吸波材料亟需解决的问题并展望其未来发展前景,以期为制备"宽薄轻强"的新型石墨烯复合吸波材料提供参考。     

导热吸波材料的研究进展及未来发展方向

随着电子设备功率密度的提高,电子器件的电磁兼容和散热问题日趋严重,兼具双功能特性的导热吸波材料成为解决该问题的新趋势.目前,该类材料主要的研发思路是在高分子基体中同时加入导热填料和吸波剂以实现材料的导热吸波双功能.然而,橡胶等高分子材料中功能填料添加量存在最大限度,导热填料与吸波剂添加量存在此消彼长的问题,难以实现两种性能的协同提升.目前,尚无有效手段解决这一难题,只能通过协调两种功能填料的添加比例,确定材料导热和吸波性能的最优平衡点.鉴于影响材料导热性能和吸波性能的因素很多,且各因素之间相互影响,本领域学者通过研究填料组分之间的关系,综合分析了粒径、结构参数和成型工艺参数等因素对材料性能的影响,最终得到了对实际应用具有较高指导价值的组分调节机理和方法.经过十多年的发展,导热吸波材料的制备技术取得了长足进步,但仍存在一些技术瓶颈没有突破,制约着整个行业的发展.例如,缺乏材料微观结构和功能单元模型、通用设计理论不能指导实际工业生产、尚无兼具导热与吸波功能的单组分填料等问题都严重制约了导热吸波材料基础设计理论的发展.在导热吸波材料的工业化生产过程中,材料导热性能测试标准种类多,测试结果不具有对比性;而吸波性能目前存在两种评价方法,其在评价指标、测试原理、测试方法和测试标准等方面存在较大差异,检测结果无法横向比较.综上,目前导热吸波材料的性能评价缺少统一规范的标准,严重制约了产品的推广应用.同时,导热吸波材料的主要功能指标还需要进一步提升,以满足实际使用的需求.本文综述了导热吸波材料的研究历程和最新研究进展,分析了导热吸波材料研究中需要解决的问题,并展望了其未来的研究热点和技术发展方向,旨在为制备高性能导热吸波材料提供参考,提升行业技术水平,改善产品性能.     

金属光子晶体结构对其透光率强度和曲线宽度的影响

将金属光子晶体(Metal photonic crystals,MPCs)应用于电子设备的可视部位,有望实现可视和电磁屏蔽的兼容.如何在不降低金属膜厚比的前提下,同时提高和拓宽MPCs的可见光透光率强度和宽度是目前需解决的关键问题.鉴于此,本工作构建了由金属Ag和ln2O3:SnO2(ITO)膜呈周期分布的MPCs,采用时域有限元差分法(Finite difference time domain,FDTD)和Bragg衍射定律分别研究了其周期对其透光率影响规律和物理机制.研究结果表明,高透光的MPCs周期(即相邻的ITO和Ag膜厚之和)需大于58 nm.同时,通过FDTD对MPCs的SPP(Surface plasmon polariton)能带计算,发现ITO膜为40 nm时,SPP较弱,致使可见光透光率较低.随金属膜厚比降低,SPP色散能带相应变宽,可见光透光率曲线相应变宽.本工作提出一种(pqp)N型MPCs,采用该结构可同时提高MPCs的可见光透光率强度和拓宽其宽度.