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高密度石墨泡沫及其石蜡复合材料的热物理性能

宋金亮 , 郭全贵 , 仲亚娟 , 高晓晴 , 冯志海 , 樊桢 , 史景利 , 刘朗

以中间相沥青和添加中间相炭微球的沥青为原料,调整发泡压力和发泡湿度制备沥青泡沫,经1273K炭化和2973 K石墨化,制备了高密度石墨泡沫.为了进一步提高石墨泡沫的密度,采用573 K的沥青反复浸渍炭化未添加中间相炭微球的沥青在1273K下所制的泡沫炭,再经2973K石墨化获得增密度后的石墨泡沫.而后制备了相应石墨泡沫/石蜡复合材料.研究了石墨泡沫热物理性能的影响因素和石墨泡沫/石蜡复合材料的热行为.研究表明:沥青组分、发泡温度和发泡压力决定了石墨泡沫的结构和热物理性能,而石墨泡沫的热导率决定了复合材料的热行为.与石蜡相比,石墨泡沫/石蜡复合材料的热扩散系数提高了768至1588倍.石墨泡沫/石蜡复合材料的潜热与石蜡的质量分数成正比.该复合材料是快速响应电子散热材料的良好选择.

关键词: 高密度石墨泡沫 , 石蜡 , 散热能力提高

导热填充物对石蜡复合相变储热系统传热行为影响的数值模拟

汪向磊 , 郭全贵 , 仲亚娟 , 王立勇 , 许剑 , 王晓东 , 谭春青

新型炭材料

采用有限元方法模拟圆柱体潜热蓄热系统中的相变蓄热过程。该模型为：以圆柱体封装装置存储相变物质石蜡，圆柱体中间插入一根热水铜管给相变物质供热，不同数量的铜肋片或者不同质量分数的压缩膨胀石墨用于提高相变传热速率。其中铜肋片沿圆柱体径向方向插入圆柱体内；熔融石蜡经过真空浸渗到压缩膨胀石墨内形成压缩膨胀石墨/石蜡复合材料，然后将复合材料填充到圆柱体内。该模型包括四个物理过程：热传导、流体流动、相变传热和对流传热。模拟结果表明，不同数量的铜肋片以及不同质量分数的压缩膨胀石墨对相变储热速率均有明显提高。添加压缩膨胀石墨比添加铜肋片更经济，传热更均匀。

关键词: 相变储能材料 , 压缩膨胀石墨 , 肋片 , 有限元模拟

不同孔隙结构的炭材料作为石蜡相变储能材料强化传热载体

仲亚娟 , 李四中 , 魏兴海 , 高晓晴 , 史景利 , 郭全贵 , 刘朗

新型炭材料

以石墨泡沫(Graphite foam,GF)、炭毡(Carbon felt,CF)和压缩膨胀石墨(Compressed expansed natural graphite,CENG)作为相变储能材料(Phase change material,PCM)石蜡的强化传热载体,制备了三种不同结构炭材料-石蜡相变储能材料体系.采用扫描电镜(SEM)、激光热导仪和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和热性能进行了表征和测试.结果表明:浸蜡后的GF、CF和CENG的热导率分别比纯石蜡的热导率提高了437倍、14倍和25倍;比较三种储能材料体系的储能行为发现,三种储能材料体系的相变潜热分别为42.34 J/g, 48.38 J/g和57.82 J/g.

关键词: 炭材料 , 石蜡 , 相变储能材料 , 热性能

高模量PAN基炭纤维结构的表征与性能分析

华中 , 杨玉蓉 , 仲亚娟 , 李东风 , 刘新

新型炭材料

利用扫描电镜(SEM)、广角X射线衍射(WARD)、小角X射线散射(SAXS)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)等测试技术对热处理温度2400℃～3000℃的PAN基炭纤维的微观结构、表面形貌及化学组成进行了表征,分析了材料的微观组织结构与宏观性能的关系.结果表明:随热处理温度的升高,炭纤维的强度下降,模量升高,表面化学活性降低.表现在乱层石墨间距d002逐渐减小,平均微晶尺寸La、Lc逐渐增大,石墨化程度不断提高,微孔缺陷尺寸增大,大孔洞所占总微孔缺陷比例增加,PAN基炭纤维表面的O/C值降低.

关键词: PAN基炭纤维 , 热处理温度 , 微观结构 , 力学性能 , 表面活性

仲钨酸铵循环氧化还原法制备亚微米球形钨粉

傅小明

稀有金属材料与工程

以特纯仲钨酸铵为原料,通过特纯仲钨酸铵在氩气中煅烧获得紫钨,紫钨在纯度为99.99%,露点小于–40 ℃的氢气中进行还原,紫钨还原的钨粉在空气中被氧化为三氧化钨,三氧化钨再在氢气中还原,然后利用描电子显微镜和激光粒度分析仪对试样进行分析.结果表明:经过循环2次氧化和3次还原,制备出粒度分布在0.1～1.0 μm之间占95.73%,比表面积为1.082 m2/g的球形亚微米球形钨粉.

关键词: 仲钨酸铵 , 紫钨 , 三氧化钨 , 循环氧化还原 , 亚微米钨粉

第四届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2008]01号），经各高等院校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所认真评选和推荐，吴仲华奖励基金理事会评审并确定授予青年学者戴巍、罗坤、唐桂华“吴仲华优秀青年学者奖”，授予程雪涛等10位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 评选 , 获奖者 , 中国科学院 , 青年学者 , 物理研究所 , 高等院校

第五届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2010]01号），经各高校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所遴选和推荐，以及吴仲华奖励基金理事会评审，决定授子钟文琪、张鹏、张明明、徐纲4位青年学者“吴仲华优秀青年学者奖”，授予顾超等13位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 获奖者 , 中国科学院 , 评选 , 青年学者 , 物理研究所 , 物理学会

仲壬基苯氧基乙酸萃取金属离子

王弋戈 , 李德谦 , 金幕军 , 李超忠

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2002.05.004

研究了仲壬基苯氧基乙酸在盐酸介质中对Eu3+,Zn2+,Cd2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Mn2+,Mg2+等金属离子的萃取行为,考察了平衡水相酸度,萃取剂浓度等因素对萃取平衡的影响,得到了萃取平衡方程. 根据金属离子之间的分离系数值可看出,通过控制适当的酸度,有可能分离Eu3+中通常伴生的一些金属离子,同时还可能达到Co2+与Ni2+,Zn2+与Cd2+等金属离子之间的相互分离.

关键词: 仲壬基苯氧基乙酸 , Eu3+ , 二价金属离子 , 萃取