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三维立方周期阵列石膏基材料吸波性能仿真与实验研究
被引量:
1
1
作者
朱连诚
冀志江
+5 位作者
解帅
张远
王静
张琎珺
李衎
李飞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期12020-12026,共7页
基于三维立方周期阵列结构,以乙炔炭黑为吸波剂,设计了一种具有宽频特性的石膏基吸波材料。HFSS(High frequency structure simulator)仿真结果显示,三维周期阵列单元的边长、高度、基层厚度及炭黑质量分数会对材料的吸波性能及有效频...
基于三维立方周期阵列结构,以乙炔炭黑为吸波剂,设计了一种具有宽频特性的石膏基吸波材料。HFSS(High frequency structure simulator)仿真结果显示,三维周期阵列单元的边长、高度、基层厚度及炭黑质量分数会对材料的吸波性能及有效频段产生显著影响。试验结果显示,对于周期阵列单元边长为10 mm、高度为5 mm、基层厚度为10 mm、炭黑含量为2%的试样,其在4.2~18 GHz范围内的反射率低于-10 dB,有效频带宽度可达13.8 GHz以上。试验结果与仿真结果具有较高的吻合度。该材料的电磁波损耗主要来自于乙炔炭黑的电阻损耗和三维周期阵列的结构效应。
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关键词
三维周期阵列
石膏基材料
吸波
宽频
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职称材料
赤藓糖醇基复合相变材料的研究进展
被引量:
10
2
作者
马超
王静
+4 位作者
冀志江
王永超
解帅
李衎
李飞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期11179-11186,11207,共9页
相变储热材料通过其相变潜热实现能量的吸收、储存与释放,可以合理有效地利用现有能源、优化使用可再生资源和提高能源利用率。赤藓糖醇的相变温度约118℃,潜热约314 J/g,储能密度大、无腐蚀性,在中温储能领域有广阔的应用前景,现已被...
相变储热材料通过其相变潜热实现能量的吸收、储存与释放,可以合理有效地利用现有能源、优化使用可再生资源和提高能源利用率。赤藓糖醇的相变温度约118℃,潜热约314 J/g,储能密度大、无腐蚀性,在中温储能领域有广阔的应用前景,现已被广泛应用于太阳能蓄热、工业余废热回收、清洁供暖等领域。然而,赤藓糖醇过冷严重、导热性能相对较差,使得热能无法及时地释放,造成热能利用效率不高,极大地限制了其在储能领域的应用。复合材料制备技术的发展为改善赤藓糖醇的过冷与导热性能提供了一种新的方法,在保留赤藓糖醇优异性能的同时,弥补了它的高过冷和低导热等缺陷。目前,制备赤藓糖醇复合相变材料已成为改善赤藓糖醇性能的主要方法,并取得了显著的成果。引入成核剂可以降低体系的形核势垒,促进成核,从而抑制过冷。纳米金属及其氧化物、膨胀石墨、石墨泡沫等材料的合理引入明显降低了赤藓糖醇的过冷度,最高可降低93%。将赤藓糖醇长时间控制在过冷的亚稳态,是利用其高过冷特性进行跨季节储能应用的关键,但该技术仍处于研究阶段。通过添加高导热材料来增加赤藓糖醇的当量热导率和增大相变蓄热器换热面积是赤藓糖醇热强化的主要措施,当量热导率可高达30 W/(m·K),且热利用率显著提高。相平衡理论为调节赤藓糖醇的相变温度提供了思路,选择合适的有机相变材料可以制备出相变温度在70~120℃范围内可调、潜热大于200 J/g的共晶相变材料。本文简述了赤藓糖醇基复合相变材料的常用制备技术,分别对改善赤藓糖醇过冷性能和导热性能的手段以及如何利用赤藓糖醇的高过冷进行综述,归纳了调控赤藓糖醇相变温度的方法,分析了赤藓糖醇基复合相变材料在实际应用中的优势。
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关键词
相变材料
赤藓糖醇
过冷
热导率
相变温度
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职称材料
题名
三维立方周期阵列石膏基材料吸波性能仿真与实验研究
被引量:
1
1
作者
朱连诚
冀志江
解帅
张远
王静
张琎珺
李衎
李飞
机构
中国建筑材料科学研究总院有限公司
绿色建筑材料国家重点实验室
中央军委
机关事务管理总局第三保障处
中国人民解放军
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期12020-12026,共7页
基金
绿色建筑材料国家重点实验室预研探索项目(ZA-4)。
文摘
基于三维立方周期阵列结构,以乙炔炭黑为吸波剂,设计了一种具有宽频特性的石膏基吸波材料。HFSS(High frequency structure simulator)仿真结果显示,三维周期阵列单元的边长、高度、基层厚度及炭黑质量分数会对材料的吸波性能及有效频段产生显著影响。试验结果显示,对于周期阵列单元边长为10 mm、高度为5 mm、基层厚度为10 mm、炭黑含量为2%的试样,其在4.2~18 GHz范围内的反射率低于-10 dB,有效频带宽度可达13.8 GHz以上。试验结果与仿真结果具有较高的吻合度。该材料的电磁波损耗主要来自于乙炔炭黑的电阻损耗和三维周期阵列的结构效应。
关键词
三维周期阵列
石膏基材料
吸波
宽频
Keywords
3D periodic array
gypsum-based materials
wave absorbing
broadband
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
赤藓糖醇基复合相变材料的研究进展
被引量:
10
2
作者
马超
王静
冀志江
王永超
解帅
李衎
李飞
机构
中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室
机关事务管理总局第三保障处
中国人民解放军
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期11179-11186,11207,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0700903)。
文摘
相变储热材料通过其相变潜热实现能量的吸收、储存与释放,可以合理有效地利用现有能源、优化使用可再生资源和提高能源利用率。赤藓糖醇的相变温度约118℃,潜热约314 J/g,储能密度大、无腐蚀性,在中温储能领域有广阔的应用前景,现已被广泛应用于太阳能蓄热、工业余废热回收、清洁供暖等领域。然而,赤藓糖醇过冷严重、导热性能相对较差,使得热能无法及时地释放,造成热能利用效率不高,极大地限制了其在储能领域的应用。复合材料制备技术的发展为改善赤藓糖醇的过冷与导热性能提供了一种新的方法,在保留赤藓糖醇优异性能的同时,弥补了它的高过冷和低导热等缺陷。目前,制备赤藓糖醇复合相变材料已成为改善赤藓糖醇性能的主要方法,并取得了显著的成果。引入成核剂可以降低体系的形核势垒,促进成核,从而抑制过冷。纳米金属及其氧化物、膨胀石墨、石墨泡沫等材料的合理引入明显降低了赤藓糖醇的过冷度,最高可降低93%。将赤藓糖醇长时间控制在过冷的亚稳态,是利用其高过冷特性进行跨季节储能应用的关键,但该技术仍处于研究阶段。通过添加高导热材料来增加赤藓糖醇的当量热导率和增大相变蓄热器换热面积是赤藓糖醇热强化的主要措施,当量热导率可高达30 W/(m·K),且热利用率显著提高。相平衡理论为调节赤藓糖醇的相变温度提供了思路,选择合适的有机相变材料可以制备出相变温度在70~120℃范围内可调、潜热大于200 J/g的共晶相变材料。本文简述了赤藓糖醇基复合相变材料的常用制备技术,分别对改善赤藓糖醇过冷性能和导热性能的手段以及如何利用赤藓糖醇的高过冷进行综述,归纳了调控赤藓糖醇相变温度的方法,分析了赤藓糖醇基复合相变材料在实际应用中的优势。
关键词
相变材料
赤藓糖醇
过冷
热导率
相变温度
Keywords
phase change materials
erythritol
supercooling
thermal conductivity
phase transition temperature
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
三维立方周期阵列石膏基材料吸波性能仿真与实验研究
朱连诚
冀志江
解帅
张远
王静
张琎珺
李衎
李飞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
赤藓糖醇基复合相变材料的研究进展
马超
王静
冀志江
王永超
解帅
李衎
李飞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
10
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