热物理性能

摘要： 目的获得氢含量对TC21钛合金密度、热扩散系数、比热容和热导率等热物理性能的影响规律。方法利用固态置氢法对TC21钛合金进行氢处理,利用固体密度测试仪、激光导热仪和差示扫描量热仪等设备测定原始及含有不同氢含量TC21钛合金的热物理性能。结果随着氢含量的增加,TC21钛合金的密度呈线性降低趋势;TC21钛合金在不同温度下的比热容和热导率等均呈波折状变化规律。在不同温度下,氢含量对TC21钛合金热扩散系数的影响规律不同。当氢含量相同时,随着温度的升高,TC21钛合金的热扩散系数、比热容和热导率等均逐渐变大。结论氢对TC21钛合金的热物理性能具有重要影响。

摘要： 目的提高PEO涂层的热物理性能。方法以活塞主流材料——高硅铝合金(ZL109)为基体,在硅酸盐系电解液中,添加不同浓度的ZrO_(2)纳米颗粒,制备一系列ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)复合PEO涂层,并通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析ZrO_(2)纳米颗粒对涂层生长、微观形貌、元素组成及晶相结构的影响规律。利用差式扫描热量仪(DSC)、激光导热仪(LFA)等设备探究各涂层的热物理性能。结果在PEO放电过程中,添加ZrO_(2)纳米颗粒使陶瓷膜两侧的击穿电压下降,当ZrO_(2)的质量浓度达到9 g/L时,击穿电压的下降幅度达30 V。ZrO_(2)能抑制陶瓷层中α-Al_(2)O_(3)晶体的生长,同时受放电能量的影响,涂层中的c-ZrO_(2)结晶度先增高、后降低。当ZrO_(2)的质量浓度为1.5 g/L时,涂层的微观形貌呈大孔嵌套小孔的“蜂巢”结构,并使涂层具有显著的低导热(0.13 W/(K·m))特性。当ZrO_(2)的质量浓度为3 g/L时,涂层表面出现显著的微裂纹,开放型孔洞增加,热扩散系数增大(0.7 mm^(2)/s),热导率最高(0.42 W/(K·m))。结论ZrO_(2)的引入可以显著改变涂层的微观结构和热物理性能,当ZrO_(2)含量控制在一定量时,复合PEO涂层呈封闭型微孔结构,有助于降低涂层的比热容、热导及热扩散系数。

摘要： 基于材料热力学计算软件JMatPro 7.0对热锻模具用钢55NiCrMoV7的平衡相组成、CCT曲线等热物理参数性能进行了计算及预测,热力学计算结果表明:55NiCrMoV7的奥氏体化温度Ac_(1)=617.36°C,Ac_(3)=782.31°C。该钢的密度与杨氏模量与温度呈负相关趋势,而合金的热导率与泊松比则与温度呈现正相关趋势。并对该模具钢的TTA图CCT图进行了计算绘制,预测了马氏体转变温度等相关材料参数,还计算了不同冷却速度下的显微组织组成,以期为热锻模的热处理工艺提供基础材料参数。

摘要： 本文系统研究了自制DMGQ-2硅橡胶防热涂层的热物理性能。结果表明,固化剂用量对热化学参数无显著影响,热化学参数随温度的变化而变化,通过拟合方程,可以对特定温度下DMGQ-2涂层的导热系数λ、比热容Cp、热扩散系数α进行预估。采用有限元分析,相比于X涂层,DMGQ-2涂层的隔热性能更优。TGA分析了DMGQ-2涂层的热分解温度。200°C热空气老化性能表明,DMGQ-2涂层具有较好的抗热空气老化性能。

摘要： 由于航空发动机不断向高效率、高推重比方向发展,发动机热端部件表面热障涂层的服役条件也越来越苛刻。稀土锆酸盐作为新型热障涂层材料,其开发和应用受到越来越多国内外学者的关注。Sm_(2)Zr_(2)O_(7)材料在一系列稀土锆酸盐中具有烧绿石结构稳定、低热导率和高热膨胀系数等优点,具有良好的应用前景。为满足热障涂层更高的服役要求,Sm_(2)Zr_(2)O_(7)的掺杂改性及性能研究也成为了研究热点。首先,对热障涂层材料进行了简要概述,然后就Sm_(2)Zr_(2)O_(7)基陶瓷材料及其涂层的晶体结构、热物理性能、力学性能以及抗腐蚀性能等的研究进展进行了详细的介绍,为该材料在热障涂层领域的研究及应用提供参考。

摘要： 针对微波组件用Al-12Si合金盖板材料中存在粗大针状Si相导致强度不足的问题,采用喷射沉积−热压制备Al-12Si和Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金,对比分析添加1%Mn和0.6%Mg对合金微观组织、力学和热物理性能的影响。结果表明:热处理后,Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金组织中Si相呈近球形颗粒均匀分布于Al基体,平均尺寸为(4.4±0.2)μm,基体中形成细小的Mg_(2)Si、β″和Al_(6)Mn析出相。相对于Al-12Si合金,Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金在保持良好热物理性能的情况下,显微硬度、抗拉强度和伸长率分别达到(74.4±1.2)HV、(231.2±2.1)MPa和4.8%±0.1%,其中抗拉强度提高23.4%,形成细小的析出相是是抗拉强度提高的主要原因。

摘要： 随着军事和科技的发展,热障涂层应用技术已成为现代国防尖端技术中最重要的技术之一。而高熵热障涂层陶瓷材料具有高温相稳定性、超低热导率、耐腐蚀性强、热膨胀系数和断裂韧性较高等优点,可为高温合金基底提供良好的热防护,在航空航天、航海和核能等领域有重要的应用前景。对国内外已报道的高熵热障涂层陶瓷候选材料进行系统性分类总结,重点介绍了新型高熵热障涂层陶瓷材料的设计方法、结构类型及其性能特征,为高熵陶瓷在热障涂层材料领域的发展和应用思路。

摘要： 采用材料热力学计算软件JmatPro 7.0对热锻模具堆焊用铁基合金RMD248的热物理性能进行计算及预测,并将计算所获得的材料性能参数导入DEFORM-3D热处理模块,模拟不同热处理工艺对采用该合金制造的热锻模具温度场、应力场的影响,为合金的堆焊及模具热处理工艺参数优化提供指导。

摘要： 第一性原理作为一种不依赖经验参数的定量分析方法,能够大幅度缩减材料从设计到工程化应用的周期及成本,对热障涂层的研究具有重要的推动作用。总结了近年来第一性原理在热障涂层材料体系设计和界面结合优化等方面的研究成果,从热障涂层材料的结构稳定性、力学性能、热物理性能和耐腐蚀性能等4个方面,概括了第一性原理在界面结合功、分离功、电子结构、成键情况等方面的应用,揭示了杂质和掺杂剂对界面强化/削弱的机理,为热障涂层的深入研究提供了必要的理论知识储备.

摘要： 采用高温固相合成法制备了一系列Ti_(x)Sc_(0.08)Ce_(0.08)Zr_(0.84)O_(1.96+2x)(x=0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)(TSCZ)陶瓷材料。利用XRD分析该材料的物相结构及在1500°C不同合成时间(12、50、100 h)下的相稳定性,用热膨胀仪测量热膨胀系数,用维氏硬度计分析力学性能。结果表明,制备的TSCZ材料具有亚稳态四方相(t′)。经过1500°C高温热处理100 h后,材料仍然保持稳定的t′结构。随着TiO_(2)掺量的增加,该材料的热膨胀系数、硬度、断裂韧性和抗烧结性能降低,杨氏模量增加。

摘要： 本文从建筑隔热涂料的辐射低辐射率光谱入手,分析不同类型建筑涂料的热物理性能的变化,试图从反射隔热的等效热阻的确定方法、隔热涂料是否具有保温作用、辐射降温涂料的降温潜力等方面进行探讨,提出涂料热工性能的评价方法和通用计算公式,以期对建筑涂料的应用提供参考.

摘要： 本文首先对铀锆合金的热物理性能参数进行了分析,确定了相应检测方法.然后对铀锆合金的热物理性能检测方法进行了研究,通过参数选择试验,确定了最优化参数,建立了DSC和DIL检测方法.最后利用DSC、DIL检测方法对铀锆合金进行了热物理性能的分析研究,结果表明:不同Zr含量铀锆合金的相转变过程及相转变温度与铀锆合金的理论相图一致;对于不同Zr含量铀锆合金,其热物性参数的变化呈现一定规律.

摘要： 湖北地处夏热冬冷地区,夏季与冬季均有对气候的适应性要求.而目前该地农村住宅的热物理性能急需定量的监测和评估,因此在该领域的量化研究有着迫切的需求.文章在湖北农村不同地区选择有代表性的农宅进行热物理性能的调查和研究.调研过程包括:在室内外选择一系列关键点位对温度、湿度等指标进行同步跟踪测量,了解室内外热环境差异;对测量数据进行统计分析,由此对比农宅不同位置的热物理性能,以及不同空间在特定热环境状态下的差异,并提出对围护结构、室内布局等问题的改进建议.通过上述研究,为湖北地区的农宅热物理性能设计提供具有量化依据的评估和改善方法.

摘要： 将高强Al合金和耐磨Al基复合材料结合起来,制备成具有层状结构的复合材料,可望充分发挥两种材料各自具有的热物理性能、力学性能、摩擦磨损性能和可加工性能等优异的特性,同时克服各自的缺点并保留金属铝轻量化的优势,在重型车辆轻量化方面具有非常广阔的应用前景.本文重点研究了采用压制多孔预制坯和铝合金压力熔渗相结合工艺制备层状结构铝基复合材料过程中石墨造孔剂粒径对复合材料性能的影响,增强相组分对复合材料综合性能的影响,以及确定了最佳的熔渗工艺,并采用Ansys软体对铝合金层与复合材料层结构进行了类比.研究结果表明:采用小于30微米的石墨作为造孔剂,采用酚醛树脂作为粘结剂制备多孔预制坯,SiC体积分数为25％,Al203f纤维体积分数为15％,采用2024铝合金作为熔渗合金,在740～750°C、10MPa压力进行熔渗,可以获得致密的层状结构铝基复合材料,复合材料层抗拉强度达到350MPa,延伸率大于0.5％,导热率高於110W/m·K,能够满足车鼓对材料的性能要求.此外通过模拟,复合材料层与铝合金层的最佳比例为1∶2.

摘要： 为了提高脱碳连续退火气氛炉内衬用抗渗碳隔热耐火材料的安全性和隔热效率,对国产高温抗渗碳隔热材料的热物理性能进行了探讨,并且与国外同类产品进行了对比分析.指出了提高抗渗碳隔热材料的使用寿命,主要是通过改良砖材结构中的矿相组成;而提高国产抗渗碳隔热砖性能的技术途径是对显微组织结构(主要为气孔形状、大小)的优化以及对Fe2O3含量的控制.

摘要： 封装基板等电子元器件要求材料同时具有高导热性和低膨胀性.本文研究了压铸成形对所开发的高导热低膨胀高硅铝合金(Al-20Si-Cu-Mg)组织、力学性能和热物理性能的影响.结果表明:与传统重力铸造相比,压铸成形的共晶硅相更细化,合金组织更加均匀,铸态抗拉强度提高至192.4MPa,在25～150°C区间内,平均热膨胀系数为17.05×10-6°C-1,下降约3.54％,而平均热导率提高到146W/(m·K),平均提升约17.5％.

摘要： 作为一种新型的功能钛合金,WSTi3515S阻燃钛合金的物理性能数据首次被报道.本文采用敲击共振法测量了该合金的杨氏模量、剪切模量和泊松比.采用激光脉冲法测试了热扩散率,采用比较法测量了比热,采用非稳态法测量了热导率,采用顶杆法测量了热膨胀.结果表明:在室温到600°C范围,WSTi3515S合金的物理性能随温度的变化呈现稳定的变化趋势.在测试温度范围内,WSTi3515S阻燃钛合金的泊松比几乎不变,杨氏模量和剪切模量随着温度的升高而呈线性缓慢下降,且两者的下降斜率几乎一致;比热、热扩散率和热导率随着温度的升高呈线性上升;线性热膨胀系数随着温度升高呈抛物线增加,平均线膨胀系数随着温度的升高呈线性缓慢增加.

摘要： 铜基金刚石复合材料作为一种热物理性能较为理想的热沉材料,引起学者们的广泛关注,文章综述了铜基金刚石复合材料界面润湿性的改善方法,制备工艺,声子电子传热模型以及热物理性能理论模型.

摘要： 采用热等静压工艺制备出具有不同氧含量的高致密Mo-50％Cu合金,研究氧含量对Mo-50％Cu合金组织与性能的影响.结果表明:氢气还原处理可显著降低Mo-50％Cu混合粉末的氧含量;氧含量为4250μg/g的Mo-Cu合金热等静压后相对密度为98.1％,氧含量为990μg/g的Mo-Cu合金热等静压后相对密度为99.6％,低的氧含量有利于Mo-50％Cu合金HIP过程中的致密化;氧含量对Mo-50％Cu合金的热物理性能具有显著影响,氧含量越低,材料导热性能越好,热膨胀系数越高.

摘要： 针对中国为某核电工程主泵蒸发器支承件研制的新型锰-钼-钒系合金钢ZG12MnMoV铸钢材料,模拟了ZG12MnMoV钢凝固和冷却过程的组织与性能,得到了合金从液态到室温整个温度区间部分力学性能和热物理性能参数随温度变化的曲线和确定值,以及ZG12MnMoV钢冷却过程的CCT曲线.为ZG12MnMoV合金钢铸件的热处理工艺制订和铸件模拟分析提供了必要的数据支持.

摘要： 一种非接触式高温热物理性能参数测量装置及方法，由电加热系统、激光发生系统、载荷系统和应变测量系统以及数据获取和分析系统组成。激光作为瞬间能量来源，降低了测量时间；激光比长仪测量材料在高温环境中的形变，非接触式的激光比长仪测量高温下被测材料样品的变形量，可以避免由于热膨胀引起的变形误差，通过精细刻度，激光比长仪可以精确测定在高温加载情况下样品的精确位移或应变，提高了测量结果的可靠性，简化了测量过程，使得测量过程易于控制。低温阶段采用热电偶测量温度，高温阶段采用远红测温仪测温，使得设备可以实现室温至2000°C范围的材料热物理性能测量。通过验证表明：本设备有运行过程易于控制，测量时间短，准确性高等优点。

摘要： 一种测量储层流体热物理性能的微流体设备，包括限定了微通道，引入井和引出井的第一基体。微通道在引入井和引出井之间延伸，并与引入井和引出井保持流体连通。该设备还包括与第一基体相连的第二基体，以形成微流体装置。第二基体限定了与引入井流体连通的进口通道和与引出井流体连通的出口通道。进口通道被设置成在压力下接收储层流体。一种测量储层流体热物理性能的方法，包括在压力下将流体引入微通道，根据流体通过微通道形成的气泡的大小和浓度来测量流体的热物理性能。

摘要： 一种材料高温热导率检测技术领域的高温热物理性能测量装置及其测量方法，该装置包括：相互连接的检测模块与计算模块；检测模块包括：2个K型热电偶、数据采集卡、温度采集单元和测试容器，计算模块包括：温度数据待测样本、有限元计算单元和模式搜索法单元。本发明克服现有的热导率、热容测试方法的不足，能够同时测量被测材料在多个温度点条件下的热导率及热容。

摘要： 本发明公开了一种面向烧蚀型硅橡胶热防护材料的精细化热物理性能测试方法，主要涉及硅橡胶基热防护材料在不同烧蚀阶段的密度、比热容以及热导率关键热物理性能的精细化测试方法。包括以下步骤：(1)不同烧蚀阶段的硅橡胶材料制备；(2)硅橡胶材料不同烧蚀阶段的密度变化规律；(3)硅橡胶材料不同烧蚀阶段的比热容变化规律；(4)硅橡胶材料不同烧蚀阶段的热导率变化规律。该专利提供了一种简单易行，但可以精细化测试烧蚀型硅橡胶热防护材料在烧蚀过程中的热物理性能的精细化表征方法。

摘要： 本发明公开了一种低温相变蓄冷材料热物理性能的预测方法，具体步骤包括：(1)选定复合相变蓄冷材料所有组的配比；(2)在常压下选取初始某一组的配比以及初始温度，计算固相逸度和液相逸度；(3)循环计算，根据不同材料配比下的固液相逸度，求取固液平衡温度，做出凝固点曲线；(4)根据凝固点曲线，选取易获取的参考态作为起始状态点，参照虚拟路径参考态法的计算方法预测体系的共晶焓。本发明适用于二元三元等多元的低温相变蓄冷材料的计算，实现对低温相变蓄冷材料的固液平衡进行高精度预测，有效地解决了实验法效率低下的问题，能够节约大量的资源和时间成本，为预测研究蓄冷材料性能提供理论参考依据。

摘要： 一种非接触式高温热物理性能参数测量装置及方法，由电加热系统、激光发生系统、载荷系统和应变测量系统以及数据获取和分析系统组成。激光作为瞬间能量来源，降低了测量时间；激光比长仪测量材料在高温环境中的形变，非接触式的激光比长仪测量高温下被测材料样品的变形量，可以避免由于热膨胀引起的变形误差，通过精细刻度，激光比长仪可以精确测定在高温加载情况下样品的精确位移或应变，提高了测量结果的可靠性，简化了测量过程，使得测量过程易于控制。低温阶段采用热电偶测量温度，高温阶段采用远红测温仪测温，使得设备可以实现室温至2000°C范围的材料热物理性能测量。通过验证表明：本设备有运行过程易于控制，测量时间短，准确性高等优点。

摘要： 一种测量储层流体热物理性能的微流体设备，包括限定了微通道，引入井和引出井的第一基体。微通道在引入井和引出井之间延伸，并与引入井和引出井保持流体连通。该设备还包括与第一基体相连的第二基体，以形成微流体装置。第二基体限定了与引入井流体连通的进口通道和与引出井流体连通的出口通道。进口通道被设置成在压力下接收储层流体。一种测量储层流体热物理性能的方法，包括在压力下将流体引入微通道，根据流体通过微通道形成的气泡的大小和浓度来测量流体的热物理性能。

摘要： 本发明是一种提高依稀裂解装置抑制结焦硅/硫复合涂层热物理性能的方法，具体为，对抑焦涂层进行涂覆之前，对炉管进行清焦处理，然后对炉管内表面金属基底进行氧化预处理。利用表面形成的氧化层促进硅/硫复合涂层对金属基底的润湿，促使涂层与基体金属间的化学结合。本发明可以有效地提高抑制结焦硅/硫复合涂层与金属基底的结合强度，涂层的抗热冲击性能及显微硬度，延长涂层的使用寿命。

摘要： 一种材料高温热导率检测技术领域的高温热物理性能测量装置及其测量方法，该装置包括：相互连接的检测模块与计算模块；检测模块包括：2个K型热电偶、数据采集卡、温度采集单元和测试容器，计算模块包括：温度数据待测样本、有限元计算单元和模式搜索法单元。本发明克服现有的热导率、热容测试方法的不足，能够同时测量被测材料在多个温度点条件下的热导率及热容。

摘要： 本实用新型公开了一种基于PLC一体机的炸药部件热物理性能测试系统，该系统以PLC一体机为核心，还包括压力传感器、信号放大器、温度传感器、安全栅、继电器和声光报警器，压力传感器、信号放大器、安全栅、PLC一体机形成压力检测回路；温度传感器、安全栅、PLC一体机形成温度检测回路；声光报警器、继电器、PLC一体机形成声光报警回路；PLC一体机中存储有传感器能够测量的最大值，它还具有比较模块和输出控制信号的通信模块。该测试系统集成化程度高，可靠性高，能有效的完成温度、压力系统的测控任务，信号采集回路采用了防爆设计，能够保证系统在炸药危险性环境下工作的安全性。