泡沫铝有效热导率模型及颗粒对泡沫结构的影响

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weijie1314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
闭孔泡沫铝因其独特的力学,声学,电磁学和热学性能,在汽车船舶,电子通讯,航空航天等各个领域都得到了广泛应用。在过去的几十年中,研究者对泡沫铝的宏观表征、微观结构和机械性能进行了大量的研究,但是内部缺陷仍然存在。有效热导率不仅可以作为重要的物理参数表征材料的热性能,还能预测凝固过程中液/固界面的位置变化;甚至是还可能对泡沫铝的内部结构进行评估。因此对有效热导率的理论研究是至关重要的。目前,泡沫铝制备过程中泡孔的合并现象一直没能很好的抑制,孔之间相互连通是泡沫铝未能广泛应用的重要原因之一。现已知颗粒的添加对改善泡孔结构、提升机械性能有很好的效果。因此,通过改变添加的颗粒,分析泡孔结构变化情况,探究其对泡沫体的稳定性和均匀性的影响,对改进泡沫铝的生产工艺有很重要的意义。本文分别对泡沫铝的理论和工艺两方面进行了研究。Ⅰ、有效热导率首先根据泡沫稳定存在的六边形结构,建立了基础模型,推导出了热导率的数学表达式。再考虑到泡沫铝内部实际的结构缺陷——plateau边界,对基础模型进行了修改。重新给出了有效热导率的理论推导公式,误差大大减小。最后对公式进行简化,得到了球形孔泡沫铝有效热导率的数学表达式,其值与相对密度成线性关系。并且,与其他经典公式相比,本文所得的理论值更贴近实测值,证明了此理论公式预测泡沫铝有效热导率的可行性。本文还采用数值模拟的方法,对泡沫铝的传热过程进一步研究。结果发现:1、模拟值与理论值良好地吻合,进一步说明了理论公式的准确性;2、热导率可以用来预测泡沫铝的缺陷位置。Ⅱ、颗粒对泡沫结构的影响本文采用水模拟实验代替泡沫铝的实际生产过程,研究两种颗粒组合对泡沫结构的稳定性和均匀性的作用。实验发现:1、在溶液不额外增粘时,颗粒尺寸过小反而降低了泡沫体的稳定性。这是因为粘度小时,溶液由重力作用下沉,小尺寸容易被溶液带走;2、颗粒含量过多时容易发生团聚,不利于泡沫的生成;3、两种颗粒的组合效果要优于任意一种单独的颗粒。两种颗粒在溶液中的润湿性不同导致其最终在泡沫结构中的位置分布不同。润湿性差的颗粒(PTFE)主要分布在气/液界面上,润湿性好的颗粒(PVC)更偏向于液膜的内部。前者覆盖在气泡表面,抑制了气体的迁移过程,增加了泡沫体的稳定性;后者在液膜内,颗粒的相互连接阻碍了析液过程,使泡孔尺寸更加均匀。在对比实验中,综合考虑泡沫高度和泡孔平均尺寸大小及其分布情况等因素,确定润湿性差的颗粒(PTFE)含量为2.5%,润湿性好的颗粒(PVC)含量为1.2%时,为最佳组合含量。
其他文献
随着机器人的普及和运用,机器人的应用场景越来越复杂化、多样化,这对机器人的结构和运行方式也提出了一些新的要求。机器人要有对一些结构复杂、布局紧凑的工业操作环境或非机构化自然环境的适应能力,这就需要研究开发更具灵活性的机器人来满足这样的需求。仿生机器人通过模仿生物体独特的运动特性,能够适应各种复杂的环境。随之衍生而来的蛇形机器人,具有可达性好、柔软程度高、工作性能稳定等优点,可用来完成工业上狭小受限
离散化是数据预处理的重要方面,是数据挖掘的关键技术之一。在离散化算法的分类中,基于类-属性关联的离散化算法是当前离散化效果较好的方式之一。基于类-属性关联的离散化算法在运行效率和对离散后数据的预测精度上都有着较好的表现。不过在离散化过程中评估区间的分割条件时,往往会存在两个缺陷:一是对区间中少数类别考虑不充分;二是离散过程中产生的区间数不合理。针对上述问题,本文分析了CAIM算法与ur_CAIM算
本论文以稀土氟化物为研究对象,针对材料物相和形貌的可控合成、离子掺杂、结构表征和荧光性能进行了深入研究。明确了 LnF3和NaLnF4型化合物在镧系元素广谱范围内的合成范围和条件,探讨了其形貌、结构特征和荧光特性。通过对产物的XRD、FE-SEM、HR-TEM、STEM、SAED 和 PLE/PL 的分析,结论如下:以乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为络合剂,采用水热合成法,实现了对镧系元素(
近年来,融合磁学、电子学及信息学等学科的自旋电子学成为飞速发展的前沿学科领域之一。与传统电子器件和半导体器件不同,自旋电子器件同时利用电子的电荷与自旋属性进行信息的存储和处理,具有非易失性、低功耗以及高集成度等优点,在信息存储和半导体领域应用广泛。由于半金属材料同时具有极强的铁磁性和极高的电子自旋极化率(100%),已成为半导体自旋极化电子的注入源和磁性存储器件的优选材料。然而,在实际中由于存在晶
稀土在电、磁、冶金、发光、催化、玻璃、激光和陶瓷等领域占有很重要的地位。目前来说,由于稀土之间相似的物理化学性质,溶剂萃取法是分离稀土最主要的方法。近年来,设计并合成新型高效萃取剂,用以提高稀土的分离效果,而受到了研究人员广泛的关注。在本文中,通过两步法合成了一种含氮膦酸萃取剂,(2-乙基已基胺基)甲基膦酸单-2-乙基已基酯(HEHAMP),并且通过研究反应的温度、时间、原料配比等因素来确定最佳的
期刊
目的:1.了解2型糖尿病(T2DM)患者中认知功能障碍的患病率,探索T2DM与认知功能障碍相关性;2.分析T2DM患者发生认知功能障碍的影响因素。3.分析糖尿病视网膜病变(DR)与不同认知功能状态的关系。方法:对在我院就诊的591例T2DM患者的一般情况、有无并发症及认知功能状况进行调查与评估,采用简明智能评估量表(MMSE)、临床痴呆评定量表(CDR)和蒙特利尔认知评估量表(MOCA)筛查认知功
随着贵州省大数据产业“7+N”云工程已初具规模,以“互联网+”为工作手段参与大扶贫是贵州省红十字会博爱云建设的重要举措。博爱云捐赠众筹推荐系统充分利用红十字会数据资源,为会员推荐感兴趣及热门的公益众筹项目。通过对会员公益项目的推荐,不断提高公益项目的筹款率,实现人道救助、公益服务的精准化和效益最大化。本文深入研究了当今主流的推荐模型,通过对项目需求和数据的分析,最终确定采用加权混合推荐模型生成公益
鼠伤寒沙门菌(Salmonella enterica serovar Typhimurium,STM)是沙门菌一个重要的血清型,是一种主要引起人畜胃肠炎的病原菌。OppA与沙门菌氨基酸和肽的摄取有着重要的关系,属ABC转运蛋白。oppA mRNA是已验证受Hfq伴侣蛋白依赖型小RNA GcvB转录后调控的靶标,STM中主要以Hfq-GcvB-oppA mRNA三元复合体形式存在。先前的研究表明ST
光学器件的主要组成是碳酸盐、碳化硅、二氧化硅等材料组成,属于各向同性的非晶态固体材料。光学器件已经广泛应用于宇宙探索、民用设备、航天、交通通信等领域。随着科技的进步和工件表面精度需求的不断增加,对于光学器件的加工工艺的要求也越来越高。光学玻璃加工具有硬度较大、挤压易崩碎、韧性差、难实现塑性加工等特点,造成光学玻璃加工效率低、成本高、表面质量差。若采用传统的加工方法来进行加工,效率低、成形质量差,对