Thermally Responsive Fibers for Versatile Thermoactivated Protective Fabrics

Smart textiles with good mechanical adaptability play an important role in personal protection, health monitoring, and aerospace applications. However, most of the reported thermally responsive polymers has long response time and poor processability, comfort, and wearability. Skin-core structures of thermally responsive fibers with multiple commercial fiber cores and temperature-responsive hydrogel skins are designed and fabricated, which exhibit rapid mechanical adaptability, good thermohardening, and thermal insulation. This universal method enables tight bonding between various commercial fiber cores and hydrogel skins via specific covalently anchored networks. At room temperature, prepared fibers show softness, flexibility, and skin compatibility similar to those of ordinary fibers. As temperature rises, smart fibers become hard, rigid, and self-supporting. The modulus of hydrogel skin increases from 304% to 30883%, showing good mechanoadaptability and impact resistance owing to the synergy between hydrophobic interactions and ionic bonding. Moreover, this synergistic effect leads to an increase in heat absorption, and fibers exhibit good thermal insulation, which reduces the contact temperature of the body surface by ≈25 °C under the external temperature of 95 °C, effectively preventing thermal burns. Notably, the active mechanoadaptability of these smart fibers using conductive fibers as cores is demonstrated. This study provides feasibility for fabricating environmentally adaptive intelligent textiles.     

电压互感器手车复合绝缘失效及电场分布的研究北大核心CSCD

复合绝缘是空气绝缘开关设备小型化设计的一种重要绝缘方式。复合绝缘结构的PT(电压互感器)柜运行情况表明,该类型产品的绝缘故障率较高,特别是在湿度和污秽联合影响下,因绝缘结构设计不当的产品很容易产生局部放电,进而引发相间短路。究其原因,绝缘隔板是相间短路的"桥梁"。文中对一起24 kV PT手车三相短路事故原因进行了详细分析,通过电场仿真结果可以看出:在复合绝缘结构中,高压对绝缘板之间的距离是复合绝缘结构设计的关键。文中的故障分析以及电场分析为新产品开发与故障诊断提供了有益的参考。     

冷绝高温超导电缆绝缘层设计研究

通过对冷绝缘高温超导电缆绝缘层的设计、评测及研制工艺过程分析,总结了绝缘失效的原因及研制工艺的缺陷,提出绝缘层研制工艺优化改进的措施及操作方法,可为冷绝缘高温超导电缆的研究提供一定的参考。     

液氮温区固-液复合绝缘气体小桥对沿面放电的影响

采用IEC脉冲电流法(IEC60270标准)对液氮温区超导复合绝缘沿面放电现象及其影响因素进行了研究。在六面屏蔽的局部放电实验室内,研究了不同放电条件对放电起始电压、放电量、击穿电压等的影响,进而研究了其作用机理,并用有限元方法开展了相关计算。实验数据表明,不同放电条件明显影响放电重复率、平均放电量、最大放电量等,放电产生的气泡越容易逸出,放电越严重;液氮的流动使放电起始电压有一定的升高,但对最终击穿电压影响不大;在放电通道上施加阻挡之后可明显提高最终的闪络击穿电压。     

新型多腔孔陶瓷复合保温材料的制备及性能研究

通过原料及配方的创新,以硅酸铝纤维、玻化微珠等为原料制备了一种新型多腔孔陶瓷复合保温材料。研究了材料的导热性能和显微结构。结果表明:材料导热系数低,热面温度200℃时导热系数仅为0.050 W/(m·K),热面温度600℃时导热系数为0.084 W/(m·K);材料内部结构疏松,存在多级配的孔隙结构,孔隙尺寸在微米级以下。利用马弗炉进行保温性能测试,保温材料内表面温度600℃,厚度仅为139mm时,稳态时外表面温度即可低于46℃,散热损失仅为158 W/m~2,远远低于标准规定的最大散热损失266 W/m~2。将材料制成1cm厚度的块材时,材料能产生较大弯曲而不损坏,有利于对电厂高温管道进行包覆。     

中空涤纶/不锈钢/竹炭保温透湿材料的开发及性能研究

通过花式捻线方法将中空涤纶、不锈钢长丝和竹炭纤维三种功能性纤维并捻获得复合纱线,利用纱线强度、毛羽和实际捻度测试,得到最佳的纱线纺制参数。并采用最佳工艺参数纺制的包绕纱线进行平纹织物织造,对其织物透湿性、远红外发射率以及保温性能进行测试表征,最终制备一种可用于防寒服的新型保温透湿织物。结果表明,缠绕捻度为上捻度200,下捻度0时,纺制的包芯纱具有最佳捻度。中空涤纶/不锈钢/竹炭织物透湿率为5 184g/(m2·24h),达到透湿织物透湿要求的2倍以上。一至四层织物的远红外发射率均在70%及以上,符合远红外发射率具有功能性结果的范围。织物克罗值达到7.355clo,高于极低温作业穿着克罗值51.6%,可满足极低温环境下的织物保温要求。织物保温率为62.43%,相比于棉、毛等传统纺织原料,织物保温率可以提升2倍以上。     

常用墙体隔声性能的影响因素及改进措施

墙体空气声隔声性能对室内声环境的舒适程度具有决定性的影响,如何对常用墙体构造进行隔声性能优化,是高品质建筑室内声环境设计的重要工作。文中采用现场测试和COMSOL Multiphysics 5.5计算软件模拟的方法,研究了常用墙体在不同频段下的空气声隔声性能。结果表明,墙体隔声性能的变化趋势符合墙体的质量定律分析,隔声量与墙厚度、面密度之间具有较好的线性关系,计权隔声量随厚度、面密度的增加而增大;墙体隔声性能的优化不宜盲目增加墙体厚度,而是要根据墙体构造的特点和所处的噪声频段进行优化,在混凝土墙体中添加0.3%的聚丙烯纤维和0.5%的聚氨酯吸声材料后,墙体计权表观隔声量可提高1~2 dB,在多孔砖或砌块类的孔洞中填充密度为31.5 kg·m^-3的岩棉,墙体计权表观隔声量可提高4 dB,将轻钢龙骨的单位长度质量从0.82 kg·m^-1增加至1.23 kg·m^-1,石膏板的厚度从12 mm增至15 mm时,墙体计权表观隔声量可提高2~3 dB。     

分布式通风隔声罩的设计和效果研究

针对动力设备同时满足降噪和散热的需求,提出一种周期分布式结构的通风隔声罩。隔声罩的罩壁内嵌通风消声单元,声波衰减的同时,气流可顺利通过罩壁进行耗散。介绍了分布式通风隔声罩的设计,并对其隔声性能进行了理论计算。通过分布式通风隔声罩对三种不同设备的插入损失分别进行了实际测量和分析。研究结果表明,在通过频率以上,隔声罩插入损失的计算值和实测值吻合较好,分布式通风隔声罩在其通过频率以上具有良好的隔声效果。该分布式通风隔声罩的有效降噪频率可根据不同声源的频率特性进行专一设计,适用于各种需要通风散热的设备的隔声。     

隔热疏水功能涂料研究进展

目的 归纳隔热疏水涂料的功能实现方法,分析疏水隔热功能涂料在包装中的潜在的应用价值,为新型多功能涂料的制备及其在纸包装领域的应用提供参考和借鉴。方法 梳理并归纳阻隔型、反射型、辐射型等3种类型隔热涂料的工作原理及实现方式,系统介绍几种常见的疏水表面形成机理模型以及制备方法,综述疏水隔热功能涂料的应用研究进展。结果 涂料的制备以及涂布技术已经成熟,疏水隔热功能涂料可涂布于瓦楞纸箱、白卡纸等表面用于食品保温包装。结论 将隔热疏水功能涂料用于纸包装箱,用来保护温敏食品品质和节约冷链运输成本,具有巨大的潜力和广阔的发展前景。     

一种附加直流电源漏电保护器的研制

分析了煤矿井下中性点不接地供电系统对地绝缘电阻的基本要求,给出了附加直流电源检测对地绝缘电阻的原理与保护方法;在此基础上介绍了一种附加直流电源漏电保护器的软、硬件设计方案。实验和实际运行结果表明,该附加直流电源漏电保护器误差较小,能够满足煤矿井下电网的漏电保护要求。