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耐火材料热化学反应典型应用技术发展
1
作者 李亚伟 韩兵强 +6 位作者 鄢文 黄奥 刘浩 朱天彬 廖宁 陈俊峰 徐义彪 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3647-3659,共13页
高温工业的发展,与耐火材料的发展密切相关,其技术进步无一例外地都依赖于优质耐火材料的研发。耐火材料在制备及应用过程中,都和热化学反应息息相关。本文首先简要介绍了耐火材料的发展历程,其次以二氧化硅质、莫来石质耐火材料为例,... 高温工业的发展,与耐火材料的发展密切相关,其技术进步无一例外地都依赖于优质耐火材料的研发。耐火材料在制备及应用过程中,都和热化学反应息息相关。本文首先简要介绍了耐火材料的发展历程,其次以二氧化硅质、莫来石质耐火材料为例,介绍了上述耐火材料制备中的热化学反应过程;以莫来石-碳化硅、方镁石-尖晶石、镁碳质耐火材料为例,介绍了上述耐火材料在服役过程中的热化学侵蚀反应行为,并给出了热化学模拟在耐火材料与熔渣/气相反应中的应用情况;以氧化铝-碳质过滤器为例,介绍了其应用过程中的吸附夹杂机理。最后介绍了常用的耐火材料煅烧设备。 展开更多
关键词 耐火材料 热化学反应 侵蚀 相图 模拟 煅烧设备
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氧化铝/聚四氟乙烯热化学反应特性及影响因素 被引量：2
2
作者 刘瑞华 王亚军 +1 位作者 万奕 甘强 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温... 为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温度;Al_(2)O_(3)和PTFE的粒径越小,Al_(2)O_(3)/PTFE材料越容易发生反应,放热量越大;小粒径的Al_(2)O_(3)能延迟AlF_(3)生成反应的起始温度,提前AlF_(3)晶型转变的起始温度,从而提高反应的集中放热量,Al_(2)O_(3)(50nm)与PTFE(1μm)反应程度最高;α-Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应性能优于γ-Al_(2)O_(3)/PTFE和无定形Al_(2)O_(3)/PTFE;Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应具有典型动力学特征,反应主放热峰的峰值温度随升温速率增大而升高;计算得到Al_(2)O_(3)/PTFE主反应的表观活化能为45.0kJ/mol。 展开更多
关键词 物理化学 氧化铝 聚四氟乙烯 PTFE 热化学反应特性 铝热剂 预点火反应
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真实气体效应和热化学反应对激波风洞流场特征参数的影响研究 被引量：1
3
作者 黄成扬 李贤 +3 位作者 孔小平 孔荣宗 罗仕超 胡守超 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1301-1312,共12页
真实气体效应会改变气体热物性,热化学反应则会影响激波波后状态,两者将共同影响激波风洞流场特征参数。利用真实气体状态方程和热化学平衡假设,建立了一套真实气体热物性和波后参数快速计算方法,研究了真实气体热物性参数的变化及热化... 真实气体效应会改变气体热物性,热化学反应则会影响激波波后状态,两者将共同影响激波风洞流场特征参数。利用真实气体状态方程和热化学平衡假设,建立了一套真实气体热物性和波后参数快速计算方法,研究了真实气体热物性参数的变化及热化学反应对波后参数的影响。通过考虑真实气体和热化学非平衡效应的准一维计算方法,结合气动理论分析,研究了真实气体效应和热化学反应对风洞流场时空结构和驻室参数的影响。结果表明,真实气体的声速、焓以及熵等参数与理想气体存在显著差异,且偏差随着压强的增加而增大。热化学反应使得激波波后气体温度和压强分别低于和高于定比热比假设的结果,且波后状态接近热化学平衡。真实气体效应则使得膨胀波波头传播速度增加及入射激波马赫数减小,影响风洞流场的时空结构,并可能导致有效实验时间减小。 展开更多
关键词 激波风洞 真实气体效应 热化学反应 热物性参数 流场特征参数
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热化学反应工程科学与技术发展与展望 被引量：3
4
作者 宋兴飞 贾鑫 +2 位作者 安萍 韩振南 许光文 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3513-3533,共21页
“热”诱发、“热”驱动的热化学反应是人类最早认识的化学反应,占据工业化学反应的绝大部分,是能源转化、资源加工、循环经济等的重要反应,涉及发电、供热、冶金、建材、废物消纳等重大工业行业,这些行业是与人类活动相关的CO_(2)排放... “热”诱发、“热”驱动的热化学反应是人类最早认识的化学反应,占据工业化学反应的绝大部分,是能源转化、资源加工、循环经济等的重要反应,涉及发电、供热、冶金、建材、废物消纳等重大工业行业,这些行业是与人类活动相关的CO_(2)排放源的主体,在总碳排放中占比90%以上。在“双碳”目标下,热化学反应科学和技术的创新发展凸显更加特殊和重要的作用,其重要内容之一就是“支撑热化学反应工程化”的科学与技术,即“热化学反应工程”。针对“热”诱导、“热”驱动的化学反应,本文深入归纳和分析其相关科学和技术从古至今的发展特点,凝练形成了五个具有不同科学与技术特点的典型发展时期。总结典型热化学反应相关行业的重要科学与技术的发展及其对社会进步的贡献和影响,阐明“双碳”战略背景下“热化学反应工程”的科技创新机遇和贡献“碳中和”的潜力,揭示了通过碳减排、碳替代和碳循环的技术创新和应用推广,可有效推动我国各种“超级碳排放源”的碳排放强度和碳排放量的大幅降低,实现年60亿吨级二氧化碳的消减。 展开更多
关键词 热诱发 热驱动 热化学反应工程 碳中和 工程热化学
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氮化硼含量对热化学反应法制得陶瓷涂层耐高温氯腐蚀性能的影响 被引量：2
5
作者 初希 俞卫新 +3 位作者 徐应根 代真 胡树森 王平 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-25,共5页
采用热化学反应法以复合磷酸盐为黏接剂,在Q235钢基体上制备了不同氮化硼(BN)含量的氧化铝基陶瓷涂层;运用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了BN含量对热化学反应陶瓷涂层形貌和组织结构、热膨胀系数和耐高温氯腐蚀性能的影响。结果表明... 采用热化学反应法以复合磷酸盐为黏接剂,在Q235钢基体上制备了不同氮化硼(BN)含量的氧化铝基陶瓷涂层;运用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了BN含量对热化学反应陶瓷涂层形貌和组织结构、热膨胀系数和耐高温氯腐蚀性能的影响。结果表明:热化学反应涂层与基体反应产生了新相Al0.67Fe0.33PO4,随着陶瓷涂层中BN含量的增加,涂层表面的裂纹和孔隙先减少后增加,30%BN-Al_(2)O_(3)和50%BN-Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的热膨胀系数分别为7.9×10-6和7.7×10^(-6),与基体材料Q235的较为接近;热化学反应涂层显著改善了Q235钢的耐高温氯腐蚀性能,其中50%BN-Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的耐高温氯腐蚀性能最好。 展开更多
关键词 热化学反应 氮化硼 高温氯腐蚀 磷酸铝 陶瓷涂层
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“热化学反应工程与技术”专栏前言
6
作者 许光文 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期I0002-I0003,共2页
任何化学反应的发生都要求“诱发”及“驱动”反应发生的要素,这种要素通常有热、光、电以及动能(机械力)等。在各类化学反应中,工业规模应用最早的化学反应是“热”诱发、“热”驱动的化学反应。这类发展和利用历史最长、行业领域分布... 任何化学反应的发生都要求“诱发”及“驱动”反应发生的要素,这种要素通常有热、光、电以及动能(机械力)等。在各类化学反应中,工业规模应用最早的化学反应是“热”诱发、“热”驱动的化学反应。这类发展和利用历史最长、行业领域分布最广的以“热”诱发或驱动的化学反应被称为“热化学反应”。我们定义热化学反应的工程化科学与技术为“热化学反应工程”(Thermochemical Reaction Engineering),是人类加工利用各种能源与矿产资源,生产各类工业原料以及电力、工程材料、功能制品等的主要方法途径和技术路线。相比于其他“化学反应工程”的学科方向,如电化学反应工程、光化学反应工程、催化反应工程等,“热化学反应工程”作为学科概念在近年才被提出,也被确立为专注“热化学反应及其工程化科学与技术”的新兴学科领域,被我国学者定义为“工程热化学(Engineering Thermochemistry,ETC)”的基础内涵之一。 展开更多
关键词 热化学反应 方法途径 化学反应工程 催化反应工程 学科概念 电化学反应 人类加工 学科方向
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热稳定化过程中PAN纤维热应力与热化学反应的关联性 被引量：9
7
作者 刘杰 王雷 +2 位作者 张旺玺 李佳 梁节英 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期343-349,共7页
借助DSC、FTIR、EA、WAXD和热应力变化等表征手段,系统研究了六种聚丙烯腈(PAN)纤维在热稳定化过程中应力变化特征与纤维热化学反应的内在关联。结果表明:在热稳化定化过程中PAN纤维化学应力峰的起始温度和峰顶温度很好地对应了纤维DSC... 借助DSC、FTIR、EA、WAXD和热应力变化等表征手段,系统研究了六种聚丙烯腈(PAN)纤维在热稳定化过程中应力变化特征与纤维热化学反应的内在关联。结果表明:在热稳化定化过程中PAN纤维化学应力峰的起始温度和峰顶温度很好地对应了纤维DSC起始与峰顶的温度,因而可采用化学热应力表征PAN纤维环化的反应速率和程度。由于化学应力峰的变化与PAN大分子的组成、有序度、芳构化指数以及密度等特征结构参数的变化具有较紧密对应关系,意味着热应力可用于连续热稳定化过程中在线控制纤维的结构。 展开更多
关键词 炭纤维 聚丙烯腈 氧化稳定化 热应力 热化学反应
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用热化学反应法制备金属陶瓷涂层——涂层技术值得重视的新发展 被引量：40
8
作者 陈建康 屠平亮 周建初 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期17-20,共4页
本文综述了用热化学反应法制备金属陶瓷涂层的特点、发展动态及广阔应用前景,报道了本文作者的研究成果,提出发展这项新技术的一些关键问题。
关键词 陶瓷涂层 金属表面改性 热化学反应法
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热化学反应法制备氧化铝基陶瓷涂层及性能研究 被引量：18
9
作者 马壮 孙方红 +1 位作者 李智超 赵越超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第12期1-3,6,共4页
采用热化学反应法在Q235钢上制备氧化铝基陶瓷涂层,对涂层进行结构分析及性能测试。结果表明,涂层在600℃固化产生了新陶瓷相;涂层较致密,与基体结合良好;大大提高了基体的耐蚀性和耐磨性。
关键词 热化学反应法 氧化铝基陶瓷涂层 磷酸铝粘结剂 耐蚀性 耐磨性
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煤系高岭土热化学反应动力学 被引量：8
10
作者 高峰 赵增立 +2 位作者 崔洪 张济宇 张碧江 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期135-139,共5页
煤系高岭土的热化学反应包括高岭土的脱羟反应与煤的燃烧反应。利用程序升温热分析法得到几种煤系高岭土样品的ＴＧ／ＤＴＧ谱图，由ＦｒｅｅｍａｎＣａｒｒｏｌ法计算出煤系高岭土热化学反应的动力学参数。分析煤系高岭土的反应动力学... 煤系高岭土的热化学反应包括高岭土的脱羟反应与煤的燃烧反应。利用程序升温热分析法得到几种煤系高岭土样品的ＴＧ／ＤＴＧ谱图，由ＦｒｅｅｍａｎＣａｒｒｏｌ法计算出煤系高岭土热化学反应的动力学参数。分析煤系高岭土的反应动力学参数后得出：反应气氛与煤系高岭土中煤的含量是影响煤系高岭土热化学反应的重要因素。 展开更多
关键词 煤系高岭土 热化学反应 动力学 高岭土
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用热化学反应法制备金属陶瓷涂层工艺的研究 被引量：19
11
作者 万怡灶 罗红林 +2 位作者 周贤良 伍家红 刘燕 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第10期25-28,共4页
研究用热化学反应法在金属表面制备陶瓷涂层的工艺，并对涂层的相结构及显微组织进行分析。结果表明，采用该工艺可以在金属表面获得连续、致密且与基体结合良好的陶瓷涂层。腐蚀试验证明，采用本工艺在４５号钢表面涂覆陶瓷后可使其抗... 研究用热化学反应法在金属表面制备陶瓷涂层的工艺，并对涂层的相结构及显微组织进行分析。结果表明，采用该工艺可以在金属表面获得连续、致密且与基体结合良好的陶瓷涂层。腐蚀试验证明，采用本工艺在４５号钢表面涂覆陶瓷后可使其抗蚀性显著提高。 展开更多
关键词 热化学反应法 陶瓷涂层 显微组织 涂层工艺
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金属表面热化学反应法陶瓷涂层研究现状及工艺名称商榷 被引量：29
12
作者 马壮 魏宝佳 李智超 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期990-993,共4页
介绍了近几年新出现的热化学反应法陶瓷涂层技术,并将国内热化学反应法研究现状作了综述。依据该陶瓷涂层技术的反应实质,本文认为应称为"低温固相反应法陶瓷涂层技术"。
关键词 陶瓷涂层技术 热化学反应法 低温固相反应
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AZ91D热化学反应热喷涂陶瓷涂层耐蚀性研究 被引量：15
13
作者 马壮 曲文超 李智超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第23期37-39,共3页
在镁合金AZ91D表面使用火焰喷涂制备陶瓷涂层,陶瓷涂层粉末配方为Al2O3+TiO2+SiO2+ZnO+Al。在喷涂制备涂层过程中伴随热化学反应的进行,涂层X射线分析发现,涂层内有MgSiO4、MgAl2O4等新相生成。耐蚀性试验表明,涂层的耐酸性能比基体提高... 在镁合金AZ91D表面使用火焰喷涂制备陶瓷涂层,陶瓷涂层粉末配方为Al2O3+TiO2+SiO2+ZnO+Al。在喷涂制备涂层过程中伴随热化学反应的进行,涂层X射线分析发现,涂层内有MgSiO4、MgAl2O4等新相生成。耐蚀性试验表明,涂层的耐酸性能比基体提高了4倍,耐盐性能提高了1倍。 展开更多
关键词 AZ91D 陶瓷涂层 热化学反应 耐蚀性
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AZ91D热化学反应热喷涂陶瓷涂层热震性研究 被引量：14
14
作者 马壮 曲文超 李智超 《表面技术》 EI CAS CSCD 2008年第2期52-53,78,共3页
为拓宽镁合金的应用领域,提高其使用性能,在镁合金AZ91D表面使用火焰喷涂技术制备Al2O3+TiO2+SiO2+ZnO+Al陶瓷涂层,通过制备涂层使其成为既有金属的强度和韧性,又有陶瓷耐高温、耐腐蚀等优点的复合材料。陶瓷涂层X射线衍射分析发现,涂... 为拓宽镁合金的应用领域,提高其使用性能,在镁合金AZ91D表面使用火焰喷涂技术制备Al2O3+TiO2+SiO2+ZnO+Al陶瓷涂层,通过制备涂层使其成为既有金属的强度和韧性,又有陶瓷耐高温、耐腐蚀等优点的复合材料。陶瓷涂层X射线衍射分析发现,涂层内有Mg2SiO4、MgAl2O4等新相生成,这说明在喷涂制备涂层过程中,陶瓷粉末与基体、陶瓷粉末相互之间有热化学反应进行,热化学反应的发生为涂层与基体在传统的机械嵌合和物理结合方式的基础上增添了化学结合。经热冲击试验测试,陶瓷涂层具有良好的抗热震性能。 展开更多
关键词 AZ91D镁合金 陶瓷涂层 热化学反应 X射线衍射 热震性
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热化学反应陶瓷涂层技术研究进展 被引量：9
15
作者 董世知 闫翠娟 周鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第22期130-133,136,共5页
综述了热化学反应陶瓷涂层的研究现状,对涂敷法和热喷涂法热化学反应陶瓷涂层的配方及耐蚀性、耐磨性以及结合强度等性能进行了分析,并论述了机械力化学对热化学反应陶瓷涂层的影响。
关键词 热化学反应 陶瓷涂层 耐蚀性 耐磨性 结合强度
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热化学反应法制备粉煤灰陶瓷涂层展望 被引量：13
16
作者 马壮 陶莹 李智超 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1514-1517,1522,共5页
综述了热化学反应法陶瓷涂层的研究现状,在分析粉煤灰成分结构的基础上,对粉煤灰制备陶瓷涂层的可行性进行了展望,认为可以采用粉煤灰制备热化学反应陶瓷涂层。
关键词 热化学反应 陶瓷涂层 粉煤灰
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纯铜表面热化学反应陶瓷涂层耐磨性研究 被引量：10
17
作者 马壮 孙丽月 李智超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第2期90-93,共4页
在工业纯铜表面分别用料浆法和热化学反应法制备陶瓷涂层,陶瓷涂层骨料为Al2O3、TiO2和ZnO,粘接剂为钠水玻璃。研究了该涂层与基体的结合强度、涂层的抗热震性能、耐磨性,用SEM观察了涂层表面和截面的形貌。用X射线衍射法分析了涂层的... 在工业纯铜表面分别用料浆法和热化学反应法制备陶瓷涂层,陶瓷涂层骨料为Al2O3、TiO2和ZnO,粘接剂为钠水玻璃。研究了该涂层与基体的结合强度、涂层的抗热震性能、耐磨性,用SEM观察了涂层表面和截面的形貌。用X射线衍射法分析了涂层的相组成。结果表明,热化学反应法制备的陶瓷涂层热固化后,涂层内有NiAl2O4、Al2SiO5新相,且这些新相增加了涂层与基体的结合强度。热化学反应法制备的陶瓷涂层磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别是基体的11.26倍和7.97倍。 展开更多
关键词 纯铜 热化学反应法 陶瓷涂层 耐磨性
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镁合金热化学反应SiO2基纳米陶瓷涂层的性能研究 被引量：6
18
作者 马壮 李晓 +1 位作者 袁晓光 时海芳 《表面技术》 EI CAS CSCD 2008年第3期25-26,86,共3页
镁合金具有优越的物理和机械性能,但其耐蚀和耐磨性能较差。采用热化学反应法在MB2镁合金表面制备纳米陶瓷涂层,并采用XRD分析其相结构,分别测试涂层的耐蚀性、耐磨性,试验结果表明:涂层中有新相生成,基体结合强度较高,耐磨和耐腐蚀性... 镁合金具有优越的物理和机械性能,但其耐蚀和耐磨性能较差。采用热化学反应法在MB2镁合金表面制备纳米陶瓷涂层,并采用XRD分析其相结构,分别测试涂层的耐蚀性、耐磨性,试验结果表明:涂层中有新相生成,基体结合强度较高,耐磨和耐腐蚀性能优良。 展开更多
关键词 MB2镁合金 热化学反应 纳米陶瓷涂层 耐腐蚀性
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Q235钢SiO_2基热化学反应陶瓷涂层耐磨性研究 被引量：7
19
作者 马壮 黄圣玲 +1 位作者 李威 李智超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第12期104-108,共5页
研究了热化学反应法制备陶瓷涂层的配方以及所获得陶瓷涂层的组织结构和耐腐蚀性能。结果表明:骨料与胶粘剂质量比为1∶1时,经过600℃固化后微米及含30%纳米SiO2的陶瓷涂层均生成了新物质,具有良好的致密性和结合强度;在耐磨实验中,微... 研究了热化学反应法制备陶瓷涂层的配方以及所获得陶瓷涂层的组织结构和耐腐蚀性能。结果表明:骨料与胶粘剂质量比为1∶1时,经过600℃固化后微米及含30%纳米SiO2的陶瓷涂层均生成了新物质,具有良好的致密性和结合强度;在耐磨实验中,微米陶瓷涂层相对于基体的磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高1.12倍和0.99倍;含30%纳米SiO2的陶瓷涂层相对于基体的磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高1.89倍和2.03倍。 展开更多
关键词 热化学反应法 纳米复合陶瓷涂层 耐磨性
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中高温热化学反应储能研究进展 被引量：18
20
作者 孙峰 彭浩 凌祥 《储能科学与技术》 CAS 2015年第6期577-584,共8页
热化学反应储能可实现能源的高效转换、长时储存和远距离输运,在大规模储能领域有广阔的应用前景,是当前储能研究的热点之一。文章着眼于反应温度介于573-1273 K的中高温热化学反应体系：金属氢化物体系、氧化还原体系、有机体系、无机... 热化学反应储能可实现能源的高效转换、长时储存和远距离输运,在大规模储能领域有广阔的应用前景,是当前储能研究的热点之一。文章着眼于反应温度介于573-1273 K的中高温热化学反应体系：金属氢化物体系、氧化还原体系、有机体系、无机氢氧化物体系以及氨分解体系,从实验研究、数值模拟与技术创新等方面评述了当前几种有发展前景的储能体系的研究进展,并介绍了典型的示范工程。根据各体系研究中存在的问题,探讨和展望了其发展趋势。 展开更多
关键词 热化学反应储能 金属氢化物体系 氧化还原体系 有机体系 无机氢氧化物体系 氨分解体系
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