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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李祯 张桂兰 李博 山其米克
为了提高木质材料的导热性能,获得一种板面温度分布均匀、节能降耗的地面采暖材料,选取木质材料为基材,碳素材料为导热材料,采用碳纳米技术和人造板技术相结合的工艺制备木基电热材料,并对其电热性能和板面温度进行分析和模拟。研究分析了碳素材料的涂覆形式、功率对木基电热材料的电热性能和板面温度的影响,并借助fluent软件模拟木基电热材料板面温度均匀性以及板面升温的情况,并对模拟数据与实测数据进行了对比分析。结果表明:在相同功率情况下,不同涂覆形式碳素材料发热情况不相同,碳素材料S型涂覆的电热材料发热性能最好,板面温度分布较均匀;不同功率情况下,通电15 min左右材料表面温度均达到35℃以上,所以优选碳素材料S型涂覆形式作为电热材料的内置发热层形式。在此基础上,采用Fluent软件对木基电热材料板面的升温过程的动态仿真进行了模拟,且模拟仿真结果与试验测试数据差值百分比在5%以内,所以仿真模型是有效的。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
梁善庆 李思程 柴媛 傅峰
【目的】研究不同电热层位置和不同结构的电热实木复合地板温度变化规律,为电热实木复合地板的电热性能及结构优化提供理论参考。【方法】采用碳纤维纸作为发热元件,通过热压方式制备具有电热功能的实木复合地板,测试了通电荷载后时间-温度效应、温度不均匀度、电-热辐射转换效率和表面网格温度,分析不同电热层位置对表面温度、温度不均匀度和电-热辐射转换效率的影响,模拟了表面温度二维和三维分布图,探讨不同结构电热实木复合地板正面和背面温度变化规律,拟合了时间-温度变化曲线幂函数方程。【结果】表面温度均随通电荷载时间的增加而增加,最终趋于稳定,切断电源以后,温度快速下降直至与环境温度平衡。随电热层位置下移,发热稳定后表面温度随之降低,电-热辐射转换效率也相应降低。功率密度为200、300、400和500 W/m~2,电热层位于近表层时,表面温度比底层温度分别高了17.2%、21.8%、24.8%和26.8%。随功率密度的增加,温度不均匀度增加,电-热辐射转换效率也随之增加,功率密度达到500 W/m~2时,电热层位于近表层的电-热辐射转换效率达95.6%。二维和三维模拟图表明:表面温度分布总体呈中间高、四周低趋势,电热层位于表层尤为明显且存在聚热现象。不同结构电热实木复合地板正面表面温度随通电荷载时间增加而增加,背面木材厚度越厚,正面表面温度越高,反之背面温度越低,拟合方程表明时间-温度变化呈幂函数关系,决定系数最高达0.999 9。【结论】电热层位置和地板结构对电热实木复合地板表面温度和电-热辐射转换效率影响显著,电热层位于近表层时更有利于电热性能改善。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
肖瑞崇
竹木电热复合材料是以竹质材料为面材,木质材料为基材,碳纤维纸为发热层,通过胶黏剂热压制备的一种新型功能性材料。碳纤维纸作为发热材料时,电热转换效率可高达97%,辐射出的远红外线对人体有一定保健作用,可制备地热地板、发热墙板等产品,具有清洁节能、成本低且易安装、升温快速、采暖舒适性能好等特点。实际应用过程中,竹木电热复合材料在电热环境下易发生变色、翘曲变形、强度降低等现象,这对竹木电热复合地板的稳定性和安全性提出了更高的要求。因此,研究长期通电过程中竹木电热复合材料的电热性能和物理力学性能,掌握其老化规律,
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张琳楠 秦太验 李晓娟 朱伯靖
在线弹性裂纹研究基础上,将热弹塑性对控制方程和边界条件的非线性影响作为伪载荷处理,使得弹塑项以伪体积力和伪面力形式出现,进而将磁电热弹耦合材料三维裂纹弹塑性问题转化为解时域超奇异积分方程问题。针对矩形裂纹,基于裂纹前沿奇性应力分析结果,通过将广义位移间断未知函数表达为基本密度函数与多项式之积,为超奇异积分方程组建立了数值方法。对典型例子进行数值计算,得到裂纹前沿广义应力的变化规律,表明将热弹塑性对控制方程和边界条件的非线性影响作为伪载荷处理是正确的。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
俞友明 王聪 蔡智勇 卢克阳
将铝合金薄板和定向刨花板(OSB)以层叠方式复合得到新型铝-木复合材料(WAC),对不同组坯的铝-木复合材料抗弯性能进行研究,通过三点弯曲加载试验得到铝-木复合材料弯曲破坏形式和抗弯弹性模量,运用经典层合理论建立抗弯弹性模量预测模型,并进行验证。结果表明:将铝合金薄板叠加在最外层的铝-木复合材料结构荷载能力有很大提高,并且纵向弹性模量(MOE)提高了156.55%,横向弹性模量提高了192.79%。考虑胶层影响,在经典层合模型的基础上对铝-木复合材料的弹性模量进行预测,所得预测值和试验值之间相对误差在10
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王正 张桂兰 高黎 常亮
为了研究在降低木基复合材料密度的同时而不降低材料的力学性能,该文利用聚合物发泡技术与人造板工艺技术相结合的技术路线开展木基发泡复合材料的制备及研究.利用扫描电镜对复合材料的微观构造进行了分析;同时,以静曲强度、弹性模量、冲击强度和2 h吸水厚度膨胀率作为主要指标对发泡复合材料的性能进行评价,考察发泡对材料性能的影响.结果表明:①木基发泡复合材料内部纤维交织疏松,纤维间主要通过泡孔连接增强,泡孔增加了纤维之间的相互作用,从而使材料强度增加,且纤维间距较大处填充有泡孔结构体.②胶粘剂与发泡剂总含量在20%时,静曲强度、弹性模量和冲击强度最好,2 h吸水厚度膨胀率却较大;热压温度在120℃效果最好,...
关键词：
发泡 木基复合材料 微观构造 性能
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
方露 王正 熊先青
为了研究热压温度对硅烷化杨木（１０７杨ＰｏＰｕｌｕｓ×ｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎａ）单板／高密度聚乙烯（ＨＤＰｅ）薄膜复合材料各项性能的影响，以乙烯基三甲氧基硅烷（ａ－１７１）和过氧化二异丙苯（ＤｃＰ）为杨木单板的改性剂，在不同的热压温度下（１４０，１５０，１６０，１７０℃）与ＨＤＰｅ薄膜复合制备了硅烷化杨木单板／高密度聚乙烯（ＨＤＰｅ）薄膜复合材料。采用万能力学试验机、动态力学分析仪（Ｄｍａ）和冷场发射扫描电子显微镜（ｓｅｍ）测定了不同热压温度下复合材料的物理力学性能、动态热力学性能以及胶接界面结构的变化。结果表明：热压温度为１４０～１５０℃时，复合材料的界面结合力较弱，胶接界面层存在明显的缝隙．．．
[期刊] 技术经济与管理研究
[作者]
尹燕军
对双热臂电热微致动器的温度场分布研究,直接关系到结构参数的设计。分析温度场研究的数学建模,计算温度场的相关参数,研究热对流、电压、电阻率、微致动器与基底之间距离的影响规律。
关键词：
双热臂电热 微致动器 温度场 数学建模
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
宋晓倩 胡芃 刘阳
应用ANSYS有限元分析研究了碳纤维增强复合材料(CFRP)格栅反射器中对接和插接典型胶接结构形式的稳态传热特性,并对环氧树脂添加氧化铝、氮化硅、石墨烯等高导热材料对传热的影响进行了对比分析.结果表明,随着环氧树脂胶热导率的提高,胶接界面热阻减小,胶接部位温差减小,温度分布均匀性更高.此工作为有效预测固面反射器在轨运行状态的温度分布和热变形大小提供了研究基础.
[期刊] 建筑经济
[作者]
时国华 田志敏 李晓静 靳光亚 车建军 刘娟飞 陈亚东
建筑外墙保温是建筑运行阶段节能降碳的有效手段。针对多孔保温材料，建立一种可以预测绝干状态和含湿状态下有效导热系数的闭孔立方体晶胞模型，分析孔隙率和含水率对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板隔热性能的影响。结果表明，绝干状态下，孔隙率增加10%，有效导热系数降低12.6%；含水率越大，孔隙率对材料有效导热系数影响越显著；含水率增加10%，有效导热系数升高6.5%。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王宏丽 李凯 王剑 张立明
【目的】研制适用于温室生产的Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O复合相变材料。【方法】以Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O为原材料,将Na2SO4.10H2O与Na2CO3.10H2O按5种不同的质量配比(7∶3,6∶4,5∶5,4∶6,3∶7)混合,制备复合相变材料,用差式扫描量热仪(DSC)测量其热物理性能。【结果】Na2SO4.10H2O与Na2CO3.10H2O质量配比为7∶3、6∶4和5∶5的复合材料,凝固放热温度过低,3∶7的复合相变材料熔解吸热温度又偏高,均不适合于温室生产;4∶6的复合相变材料相变温度及潜热值可满足植物生长的要求。【结论】Na2SO...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
任文涵 张丹 王戈 李文燕 程海涛
为评估造纸废弃竹屑增强高聚物制备竹塑复合材料的可行性,采用竹粉、竹屑、竹浆纤维、竹屑+竹浆纤维共混4种竹质纤维,分别以50%的质量比增强高密度聚乙烯(HDPE)制备竹质纤维-HDPE(竹塑)复合材料,并对比分析了竹屑-HDPE复合材料与其他3种竹塑复合材料的力学和热性能。结果表明:与常规的竹粉-HDPE复合材料相比,竹屑-HDPE复合材料有较好的拉伸性能,但是弯曲性能较差。其拉伸强度和模量分别比竹粉-HDPE复合材料提高了45.94%和114.09%;而弯曲强度和模量分别比竹粉-HDPE复合材料降低了8.08%和17.64%。竹屑-HDPE复合材料有较好的热性能,与竹粉-HDPE复合材料相比,...
关键词：
竹质纤维 复合材料 力学性能 热性能
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
郝骞 王艺达 葛颖 周静 刘镇波
【目的】传统实木乐器音板的选材和用材都十分严格，然而当下我国优质木材资源紧缺，资源需求压力较大，开发可用作乐器音板的复合材料是缓解木材需求压力的有效途径。【方法】试验制备了双层、5层桦木单板分别与金属铜网复合的两种厚度复合材料。在分析复合材料尺寸稳定性的基础上，利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪测试其声学振动性能，研究桦木单板铺装方向、金属铜网添加位置与添加层数对声学振动性能的影响，并采用综合评分法比较了复合材料与西加云杉的声学性能。【结果】加入金属网后制备的双层、5层桦木单板复合材料的抗湿胀系数最高分别为80.00%与88.09%，胶合界面的增加提升了复合材料的抗湿胀系数。桦木单板铺装方向影响复合材料的E_L/E_R值，以单板纹理平行铺装的双层单板复合材料E_L/E_R值为29.09，以单板纹理交错铺装的双层单板复合材料E_L/E_R值为0.99。加入2层金属铜网的5层复合材料，具有接近西加云杉的振动效率品质和更为优秀的音色，其抗湿涨系数平均值达到87.61%、纵向比动弹性模量达到20.20 GPa、声辐射品质常数达到6.13 m/(Pa·s~3)、声阻抗为3.29 Pa·s/m、E/G值达到29.63。【结论】通过与西加云杉木材的比较表明，复合材料的声学振动性能基本能达到一般乐器的要求，并且具有良好的尺寸稳定性，是传统实木音板的良好替代材料。
[期刊] 林业科学
[作者]
邢靖晨 周玉成 虞宇翔 李露霏 常建民
【目的】建立传热数学模型,模拟探究一种以脂肪酸共晶混合物为相变材料的地采暖用相变储能地板,为新型地采暖储能地板的开发和应用提供理论基础。【方法】利用差示扫描量热法(DSC)和步冷曲线法分析脂肪酸共晶混合物的热性能,应用DSC和傅里叶红外(FTIR)分析其化学性质和热循环稳定性,确定脂肪酸共晶混合物对地采暖地面环境的适用性,选择脂肪酸共晶混合物作为相变储能地板用相变材料。建立并求解铺设脂肪酸相变地板的电加热地采暖系统传热数学模型,分析其节能性能和供热效果。具体过程为:首先,选择常用的典型房间理论模型,分析地采暖运行条件下室内热动态过程,并设定日夜间歇式地采暖运行模式;然后,建立房间传热模型,计算理论房间冬季室内供暖热负荷,确定相变材料用量以及地板表面与室内空气的换热关系;最后,建立地板传热模型,利用ANSYS软件模拟地采暖间歇式运行模式下脂肪酸相变地板的储放热过程,并观察室内空气温度和地板表面温度的变化规律,分析基于脂肪酸相变地板的电加热地采暖系统的节能性能与供热效果。【结果】脂肪酸共晶混合物相变温度在20～30℃之间,满足地采暖地面环境和人体舒适温度要求;脂肪酸共晶混合物熔程仅2～3℃,供热过程室内温度变化小;脂肪酸共晶混合物化学性质稳定,经过1 500次冻熔循环后熔点和潜热变化仅为0.27℃和1.7%,热循环稳定性突出,可满足在地采暖环境中长时间应用。以脂肪酸共晶混合物为相变材料的相变储能地板应用于地采暖环境中,可实现利用夜晚8 h储热、白天16 h放热的稳定供暖模式,将白天的用电负荷转移至夜晚,达到"移峰填谷"式节能用电目的,同时可将室内空气和地板表面温度控制在人体适宜范围内。【结论】脂肪酸相变地板用于电加热地采暖系统中,供暖和节能效果理想。通过改变脂肪酸共晶混合物的种类和配比,可灵活调整相变温度,使相变储能地板在不同气候地区及热负荷建筑设计的地采暖环境中都能发挥出良好的节能性能和供热效果,具有较大发展潜力。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 刘元 胡云楚 吴志平
纳米CaCO3经表面改性及分散后,形成其水基悬浮液,用直接浸渍法,能实现与杉木木材的良好复合.按照正交法确定影响其复合效果的主要因素为:纳米CaCO3固含量、其分散剂种类、复合的温度、复合反应时间、复合过程中的压力.分析表明:纳米CaCO3用量为杉木木材重量的2%~3%,复合温度为60~70℃,压力为0.6~1.0 MPa,时间为12~24 h为宜.所获杉木/纳米CaCO3复合材料的磨耗量平均减少12.09%,弦面平均硬度增加34.15%,而其径面硬度增加30.41%.
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