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表面微凸TPU微孔片材的制备及压力传感性能
1
作者
杨柳
肖书平
+3 位作者
列皓珽
孙志刚
黄嘉荣
徐百平
《工程塑料应用》
北大核心
2025年第4期37-44,共8页
通过将超临界二氧化碳(Sc-CO_(2))发泡技术和多孔板受限发泡模具相结合,成功实现了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)介电层表面微凸结构和内部微孔结构的同步构筑,并对所得表面微凸TPU微孔介电层的表面形貌、内部孔结构及压缩力学性能进行了测...
通过将超临界二氧化碳(Sc-CO_(2))发泡技术和多孔板受限发泡模具相结合,成功实现了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)介电层表面微凸结构和内部微孔结构的同步构筑,并对所得表面微凸TPU微孔介电层的表面形貌、内部孔结构及压缩力学性能进行了测试表征分析,探究了表面微凸结构的间距比及高度等对相应电容式压力传感器的压强电容响应特性的影响规律。扫描电子显微镜和三维超景深显微镜观察结果表明,微米级泡孔均匀分布于介电层的主体区域及微凸结构内部。压缩力学性能测试结果表明,表面微凸TPU微孔介电层的微凸结构有效增强了介电层的压缩变形能力,减小了外力作用下介电层厚度,增加了与电极的接触面积,从而显著提升了相应电容式压力传感器的压强响应性能。与无表面微凸结构的TPU微孔介电层相比,表面微凸TPU微孔介电层相应传感器在微凸线性弹性区、基体线性弹性区和屈曲区的灵敏度分别提高了48.60,0.87和2.10倍。此外,阶梯压力响应测试和循环测试结果表明,该传感器呈现出较高的分辨率和稳定性。应用测试结果表明,该传感器可应用于指尖点击等人体运动的检测。
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关键词
电容式压力传感器
超临界流体发泡
表面微凸结构
微孔结构
热塑性聚氨酯弹性体
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职称材料
双螺杆挤出机强化三角形转子作用下的腔内分布混合模拟
被引量：
1
2
作者
徐百平
梁瑞凤
+2 位作者
喻慧文
吴桂群
肖书平
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期858-866,共9页
三角形转子作用下的腔内混合行为代表了典型的混合问题,具有广泛的工程应用潜力。为进一步改善分布混合,提出了增加转子边长、转子形状摄动变形以及改变转子拓扑结构等三种强化混合的方法。考虑转子运动的周期性,采用有限元叠加网格技术...
三角形转子作用下的腔内混合行为代表了典型的混合问题,具有广泛的工程应用潜力。为进一步改善分布混合,提出了增加转子边长、转子形状摄动变形以及改变转子拓扑结构等三种强化混合的方法。考虑转子运动的周期性,采用有限元叠加网格技术,建立了不同转子作用下的高黏度流体流动的数值模拟模型,求解得到瞬态速度场。采用自行开发的具有4阶精度的Runge-Kutta代码开展流体混合动力学研究。借助拉格朗日相干结构、示踪剂界面拉伸以及Poincaré截面等对搅拌腔内的分布混合行为进行表征。当转子边长为40 mm时,腔内出现围绕左右转子的两个独立的Komogorov-Arnold-Moser(KAM)岛;当边长增加到45 mm时,腔内的混合机理发生了改变,KAM岛演变为1个,并且沿着联通双环准周期轨道扫掠左右腔,提升分布混合的效果最好。相比改变转子形状,改变拓扑结构更有利于提升分布混合,而且功率消耗更低,但混合机理与转子边长40 mm时相同。
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关键词
混合
三角形转子
数值模拟
流体动力学
拉格朗日相干结构
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职称材料
碱性水电解复合膜超声加速降解策略研究
3
作者
邹鹏
董中民
+4 位作者
连文水
刘湛
邹永玲
李洋洋
周贤杰
《膜科学与技术》
2025年第4期152-161,172,共11页
针对复合隔膜的耐久性测试周期长、成本高的问题,本研究提出一种基于超声空化效应的聚砜氧化锆复合隔膜非原位加速老化方法,旨在建立一种快速评估其性能退化的方法。通过调控超声功率(0~100 W)模拟实际衰减过程,结合微观表征、氧中氢浓...
针对复合隔膜的耐久性测试周期长、成本高的问题,本研究提出一种基于超声空化效应的聚砜氧化锆复合隔膜非原位加速老化方法,旨在建立一种快速评估其性能退化的方法。通过调控超声功率(0~100 W)模拟实际衰减过程,结合微观表征、氧中氢浓度(HTO)和孔径分析,揭示超声功率对隔膜降解的加速机制。结果表明:低功率超声(20~60 W)主要引发ZrO_(2)(氧化锆)脱落和聚砜(PSf)骨架以碎片化形式脱落,导致HTO平缓增长,膜降解进程平缓,与原位衰减初期性能稳定阶段相对应;高功率超声(80~100 W)则促使PSf骨架断裂并形成贯通孔洞,致使阻气性能骤降,HTO急剧上升,与原位衰减后期性能骤降现象一致。Pearson相关性分析显示超声加速数据与实际衰减数据的相关系数达0.973,相关性较强,传统测试所需的3200 h降解过程可缩短至1 h以内,该方法能够快速并且有效地复现复合隔膜在实际使用中衰减的多阶段特征。
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关键词
碱性水电解
复合隔膜
耐久性测试
超声空化效应
加速老化方法
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职称材料
题名
表面微凸TPU微孔片材的制备及压力传感性能
1
作者
杨柳
肖书平
列皓珽
孙志刚
黄嘉荣
徐百平
机构
五邑大学机械与自动化工程学院
江门市高分子材料智能制造重点实验室
出处
《工程塑料应用》
北大核心
2025年第4期37-44,共8页
基金
广东省基础与应用基础研究基金项目(2024A1515011787,2023A1515110321)
五邑大学创新创业基金项目(2022CX06)。
文摘
通过将超临界二氧化碳(Sc-CO_(2))发泡技术和多孔板受限发泡模具相结合,成功实现了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)介电层表面微凸结构和内部微孔结构的同步构筑,并对所得表面微凸TPU微孔介电层的表面形貌、内部孔结构及压缩力学性能进行了测试表征分析,探究了表面微凸结构的间距比及高度等对相应电容式压力传感器的压强电容响应特性的影响规律。扫描电子显微镜和三维超景深显微镜观察结果表明,微米级泡孔均匀分布于介电层的主体区域及微凸结构内部。压缩力学性能测试结果表明,表面微凸TPU微孔介电层的微凸结构有效增强了介电层的压缩变形能力,减小了外力作用下介电层厚度,增加了与电极的接触面积,从而显著提升了相应电容式压力传感器的压强响应性能。与无表面微凸结构的TPU微孔介电层相比,表面微凸TPU微孔介电层相应传感器在微凸线性弹性区、基体线性弹性区和屈曲区的灵敏度分别提高了48.60,0.87和2.10倍。此外,阶梯压力响应测试和循环测试结果表明,该传感器呈现出较高的分辨率和稳定性。应用测试结果表明,该传感器可应用于指尖点击等人体运动的检测。
关键词
电容式压力传感器
超临界流体发泡
表面微凸结构
微孔结构
热塑性聚氨酯弹性体
Keywords
capacitive pressure sensor
supercritical fluid foaming
surface micro-convex structure
microporous structure
thermoplastic polyurethane elastomer
分类号
TQ320.6 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
双螺杆挤出机强化三角形转子作用下的腔内分布混合模拟
被引量：
1
2
作者
徐百平
梁瑞凤
喻慧文
吴桂群
肖书平
机构
五邑大学
广东轻工职业技术学院
出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期858-866,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11972023,12102306)
广东省教育厅重点项目(2020ZDZX2051)
广东省重点建设学科科研能力提升项目(2021ZDJS096)。
文摘
三角形转子作用下的腔内混合行为代表了典型的混合问题,具有广泛的工程应用潜力。为进一步改善分布混合,提出了增加转子边长、转子形状摄动变形以及改变转子拓扑结构等三种强化混合的方法。考虑转子运动的周期性,采用有限元叠加网格技术,建立了不同转子作用下的高黏度流体流动的数值模拟模型,求解得到瞬态速度场。采用自行开发的具有4阶精度的Runge-Kutta代码开展流体混合动力学研究。借助拉格朗日相干结构、示踪剂界面拉伸以及Poincaré截面等对搅拌腔内的分布混合行为进行表征。当转子边长为40 mm时,腔内出现围绕左右转子的两个独立的Komogorov-Arnold-Moser(KAM)岛;当边长增加到45 mm时,腔内的混合机理发生了改变,KAM岛演变为1个,并且沿着联通双环准周期轨道扫掠左右腔,提升分布混合的效果最好。相比改变转子形状,改变拓扑结构更有利于提升分布混合,而且功率消耗更低,但混合机理与转子边长40 mm时相同。
关键词
混合
三角形转子
数值模拟
流体动力学
拉格朗日相干结构
Keywords
mixing
triangular cam
numerical simulation
fluid dynamics
Lagrangian coherent structures
分类号
O313 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
碱性水电解复合膜超声加速降解策略研究
3
作者
邹鹏
董中民
连文水
刘湛
邹永玲
李洋洋
周贤杰
机构
五邑大学机械与自动化工程学院
出处
《膜科学与技术》
2025年第4期152-161,172,共11页
基金
江门市基础与理论科学研究类科技计划项目(2024030001680011415)。
文摘
针对复合隔膜的耐久性测试周期长、成本高的问题,本研究提出一种基于超声空化效应的聚砜氧化锆复合隔膜非原位加速老化方法,旨在建立一种快速评估其性能退化的方法。通过调控超声功率(0~100 W)模拟实际衰减过程,结合微观表征、氧中氢浓度(HTO)和孔径分析,揭示超声功率对隔膜降解的加速机制。结果表明:低功率超声(20~60 W)主要引发ZrO_(2)(氧化锆)脱落和聚砜(PSf)骨架以碎片化形式脱落,导致HTO平缓增长,膜降解进程平缓,与原位衰减初期性能稳定阶段相对应;高功率超声(80~100 W)则促使PSf骨架断裂并形成贯通孔洞,致使阻气性能骤降,HTO急剧上升,与原位衰减后期性能骤降现象一致。Pearson相关性分析显示超声加速数据与实际衰减数据的相关系数达0.973,相关性较强,传统测试所需的3200 h降解过程可缩短至1 h以内,该方法能够快速并且有效地复现复合隔膜在实际使用中衰减的多阶段特征。
关键词
碱性水电解
复合隔膜
耐久性测试
超声空化效应
加速老化方法
Keywords
alkaline water electrolysis
composite membrane
durability testing
ultrasonic cavitation effect
accelerated aging method
分类号
TQ028.8 [化学工程]
TK91 [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
表面微凸TPU微孔片材的制备及压力传感性能
杨柳
肖书平
列皓珽
孙志刚
黄嘉荣
徐百平
《工程塑料应用》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双螺杆挤出机强化三角形转子作用下的腔内分布混合模拟
徐百平
梁瑞凤
喻慧文
吴桂群
肖书平
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
碱性水电解复合膜超声加速降解策略研究
邹鹏
董中民
连文水
刘湛
邹永玲
李洋洋
周贤杰
《膜科学与技术》
2025
在线阅读
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职称材料
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