正庚烷薄膜润滑的分子动力学模拟

研究以正庚烷作为润滑剂时薄膜润滑膜的结构特性和摩擦特性。采用分子动力学的方法建立薄膜润滑的计算体系,探究温度和压力对润滑油膜结构组成、滑移现象和摩擦特性的影响。结果表明,纳米量级润滑膜显现出“分层”的类固性;温度越高,固液分子之间吸附作用越强,越不易发生界面滑移,摩擦力越大;压力越大,层状结构越突出,类固性越强,越不易发生界面滑移,摩擦力越大;薄膜润滑是一种过渡状态,且是一种可以独立存在的过渡状态。     

纳米流体圆管内的湍流流动特性

采用Eulerian-Eulerian模型和Eulerian-Lagrange模型研究了TiO2-水纳米流体在水平管内的湍流流动特性,并与实验结果进行对比分析,探讨了不同模型中各种相间作用力的影响。从微流动角度探索纳米流体的流动本质,从而进一步揭示其传热强化机理。结果表明:在壁面附近,纳米颗粒与水存在着明显的速度差异,相间的动量交换十分明显,从而强化了局部微流动,导致边界层变薄。纳米颗粒在整个流场内部是不均匀分布的,使得边界层内部换热能力得到大幅度增强。纳米流体流动特性的改变是影响其强化换热的主要因素。     

纳米流体圆管内的湍流流动特性

采用Eulerian-Eulerian模型和Eulerian-Lagrange模型研究了TiO₂-水纳米流体在水平管内的湍流流动特性,并与实验结果进行对比分析,探讨了不同模型中各种相间作用力的影响。从微流动角度探索纳米流体的流动本质,从而进一步揭示其传热强化机理。结果表明：在壁面附近,纳米颗粒与水存在着明显的速度差异,相间的动量交换十分明显,从而强化了局部微流动,导致边界层变薄。纳米颗粒在整个流场内部是不均匀分布的,使得边界层内部换热能力得到大幅度增强。纳米流体流动特性的改变是影响其强化换热的主要因素。     

纳米SiO_2润滑油改善内燃机气缸套-活塞环润滑摩擦性能的基础试验研究

利用分散法制备了不同质量分数的纳米SiO_2润滑油,并考察其悬浮稳定性。通过四球摩擦磨损试验机对纳米润滑油进行极压试验和长摩试验,以此来模拟活塞靠近上止点附近时气缸套-活塞环摩擦副处于混合润滑的状态,以及活塞远离上止点时气缸套-活塞环摩擦副处于流体动压润滑的状态,分别考察纳米润滑油的极压性能和减摩性能;采用对置往复摩擦磨损试验机模拟内燃机上止点附近气缸套-活塞环的工作环境,以真实内燃机气缸套-活塞环材料作为摩擦副,进一步考察纳米SiO_2润滑油在变工况条件下(变温度、变速度、变载荷)的润滑摩擦性能,利用场发射扫描电镜FE-SEM观测了气缸套磨损表面的形貌,并分析纳米SiO_2润滑油改善润滑摩擦的机理。试验结果表明:应用纳米SiO_2添加剂可以显著提高基础油在混合润滑状态时的抗磨能力及在流体动压润滑状态时的减摩效果,在最佳添加浓度下,磨斑直径和平均摩擦系数分别下降了51.9%、46.7%;在上止点附近,气缸套-活塞环摩擦副的润滑状态为混合润滑,纳米SiO_2粒子的添加可以显著提高润滑油的抗磨减摩性能,在高温、低速、重载条件下摩擦系数分别下降10.5%、10.3%、5.9%;纳米SiO_2粒子在摩擦过程中在摩擦副表面起到"滚珠轴承"和抛光的复合作用。     

乙醇胺强化解离WO_(3)·H_(2)O微米片制备柔性WOx电致变色器件EI北大核心CSCD

WO_(3)电致变色器件具有变色响应时间短、光学对比度高等优点,在汽车后视镜、智能窗等领域具有重要应用。近年来,随着可穿戴电子设备的迅速发展,柔性WO_(3)薄膜的制备成为柔性电致变色器件领域的研究热点。但WO_(3)结晶温度较高,而受聚合物衬底可耐受温度的限制,通常需要采用磁控溅射、电子束蒸镀等真空气相沉积技术制备晶态柔性WO_(3)薄膜。此技术对设备要求高,且所制备的薄膜结构较致密,不利于电解液的渗透和电解质离子的快速脱嵌。采用液相回流化学法预合成了结晶态WO_(3)·H_(2)O微米片粉体,首次采用乙醇胺等胺类分子使WO_(3)·H_(2)O强化解离为高度分散的纳米粒子胶体溶液,经旋转涂覆液相成膜技术制备成柔性晶态WO_(x)薄膜并应用于柔性电致变色器件。机理研究表明,胺基官能团与WO_(3)·H_(2)O微米片的强界面相互作用产生的电荷斥力使其迅速解离。所制备的柔性WO_(x)电致变色器件的着色和褪色时间分别为5.9 s和5.4 s,着色效率最高可达146.7 cm^(2)/C,经200次弯折后仍具有较好的性能。     

对苯二甲酸改性镁铝水滑石的制备及其对PVC热稳定性能的影响

以镁铝碳酸根型水滑石(MgAl-CO_3LDH)为前体,采用水热晶化法制备了对苯二甲酸(PTA)改性的水滑石PTAMgAl-CO_3LDH,讨论了晶化时间、晶化温度、溶液p H值、溶剂等对PTA-MgAl-CO_3LDH吸附Cl-、聚氯乙烯(PVC)热稳定性能的影响,并通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对改性前后水滑石进行表征。结果表明,PTA仅部分取代水滑石层间的CO_3~(2-),未改变其层状晶体结构,改善了水滑石与PVC的相容性,使水滑石吸附PVC热降解产生的HCl能力增强。当以10%乙二醇为介质、在150℃晶化反应8 h时,PTA-MgAl-CO_3LDH/PVC的刚果红时间可达90 min、静态热老化时间超过370 min。     

电压互感器的铁磁谐振及消谐措施分析

对电压互感器铁磁谐振产生的危害、原因、现象进行阐述,提出了各种有效的电压互感器消谐措施,并对其原理和优缺点逐一进行分析、比较。     

间歇性大功率相变热沉研究

针对某300W大功率间歇式热源,选用9wt%膨胀石墨-56号石蜡复合材料作相变工质,铝翅片作导热结构,基于Fluent软件,采用等效比热容数学模型,在安全温度为65℃情况下,设计得到能稳定运行3500s的相变热沉。针对该相变热沉,为验证等效比热容数学模型的可靠性,搭建了相变热沉测试系统,研究了热源功率及相变工质对热沉控温性能的影响。结果表明：等效比热容数学模型有效可靠;相变材料熔点越低,相变热沉温控时间越长;而热源输入功率越高,相变工质熔点的影响将变小。此外,为降低系统内部温差、减少石蜡泄露以及降低加工成本,进一步提出了热管-回转式翅片相变热沉,热管-回转式翅片相变热沉在热源功率为300W条件下,温控时间高达4300s,内部温差仅在1.6℃以内。     

活塞环-气缸套纳米润滑油强化传热的机理研究

内燃机活塞环-气缸套之间润滑油膜存在流体润滑、薄膜润滑以及干摩擦状态共存的现象。针对其中的流体润滑状态,采用Euler-Lagrange算法考察了加入纳米颗粒后对基础润滑油传热性能的影响。结果表明,由于纳米颗粒的加入对流场产生扰动,表现为速度边界层减薄,加速了润滑油与壁面热量传递过程,显著提高了润滑油的换热能力。以体积分数为0.5%、1.0%和1.5%、粒径为50nm的金刚石纳米润滑油为例,相对于基础润滑油,平均对流传热系数分别提高了2.5%、5.4%和7.3%。     

钼掺杂提升无钴高镍LiNi0.9Mn0.1O2正极材料倍率性能和循环稳定性研究

由于钴价格的不稳定，无钴高镍LiNi_0.9Mn_0.1O₂被认为是未来有潜力的正极材料，但是倍率性能弱和循环寿命短的问题阻碍了其商业化。通过Mo元素对无钴高镍LiNi_0.9Mn_0.1O₂正极材料进行掺杂改性，延缓材料在充电阶段的有害相变，进而提升材料的倍率性能和循环稳定性。在1C倍率下，循环500圈后有着73.3%的容量保持率；即使在10C的高倍率下，依然有着152.05mAh/g的高放电容量。本研究为用于电动汽车的锂离子正极材料提供了新的选择。