3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)老化过程的安全性及寿命预估

目的 针对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)使用和贮存过程的安全性问题,拟开展老化过程的安全性研究,获得老化过程热稳定性、机械感度等变化规律及机理,为DNTF的安全使用和贮存提供技术指导.方法 通过高温加速老化试验,分别研究DNTF在老化过程中的热稳定性、机械感度等安全性能变化,利用显微拉曼光谱技术和液相色谱-质...     

阴极射线管中低熔点玻璃的溶解规律研究

阴极射线管是电子显示系统的主要部件,含有大量铅,其废弃物的浸出毒性超过我国危险废物鉴别标准.废阴极射线管资源化的关键是锥-屏的分离,分离后的锥-屏玻璃可用于显像管的再制造、铅的提炼和玻璃的再生产等.采用超声波辅助酸-热冲击法对低熔点玻璃的溶解规律进行研究的结果表明,同乙酸相比硝酸溶解低熔点玻璃的速率更大,硝酸浓度对低熔点玻璃的溶解速率有影响;低熔点玻璃中存在的金属离子与硝酸反应后生成的物质,如硝酸铅、硝酸钡、硝酸锌及硼酸等的存在会使低熔点玻璃的溶解速率降低.     

含能材料热安全性研究进展

分析了国内外关于含能材料烤燃试验和烤燃数值模拟的研究进展,主要是炸药和推进剂等烤燃试验研究成果,以及装填含能材料的弹药系统的烤燃数值模拟研究成果。结果发现,小型含能材料烤燃试验技术是目前烤燃试验开展的重点,其中烤燃过程可视化、烤燃响应程度的量化是烤燃试验的关键技术。小型烤燃试验研究结合烤燃数值模拟是评估弹药系统热安全性的重要方法。针对烤燃数值模型的完善(热-机械-化学耦合烤燃模型)是未来的发展趋势。     

有机危险废物在惰性气氛中热降解动力学特征

为研究有机危险废物在惰性或还原性高温工业窑炉(如炼铁高炉、炼焦炉、煤气化炉、煤液化炉等)中的协同处置效果,分别选择热稳定性在第1~2等级中的典型有机物——苯和氯乙烯,在氮气气氛高温管式炉进行热降解试验. 将定量的气态苯或氯乙烯分别与氮气混合后通入高温管式炉中,采用GC-MS检测煅烧后尾气中苯和氯乙烯的浓度,以分析其热降解特性. 结果表明:苯在500~1 100 ℃时热降解率(a)随温度(T)升高而快速增加,增幅达70%;在1 100 ℃以上时,苯热降解率缓慢增加,最终达到完全降解.氯乙烯在300~900 ℃时热降解率快速增加,增幅在55%左右,900 ℃以上热降解率增加缓慢直至完全降解.苯和氯乙烯的热降解率均随煅烧时间(t)增加而升高.苯和氯乙烯的热降解动力学模型分别为a=1-exp[-743.3exp(-12 930/T)t]和a=1-exp[-3.90exp(-4 307.8/T)t].通过苯的热降解动力学模型,可预测热稳定性高于氯乙烯的有机物的热降解率;而通过氯乙烯的热降解动力学模型,可预测比其热稳定性低的有机物的热降解率.      

含能材料热烤试验用多温区热控装置设计

目的 评估含能材料产品在热烤环境下的热安全性,研制一套热烤环境试验用多温区热控装置.方法 从热烤试验需求出发,制定试验系统功能、指标.进行系统功能分解,重点分析加热方式和加热元件的选型,温区之间的温度耦合及控制.基于试件含能,危险性较大的情况,制定安全策略.基于组态软件实现热控系统的软件设计,考虑了参数及曲线设置、试验...     

城市污水污泥与咖啡渣的混燃特性分析

利用热重分析法研究了城市污水污泥、咖啡渣在不同气氛及不同混合比例条件下,其单一样及其混合样的燃烧特性,计算了各类综合燃烧特性指数,并对他们的燃烧动力学进行了建模.结果表明,单一污泥样品的燃烧曲线存在3个明显的失重峰,分别对应于水分的析出、挥发分的析出燃烧、难燃有机物及固定碳的燃烧.咖啡渣燃烧则分为挥发分析出及燃烧、挥发分的燃尽和固定碳燃烧两个明显阶段.污泥中混合咖啡渣后,污泥燃烧特性有所改善,其中混合30%咖啡渣后污泥的挥发分释放特性指数D、可燃性指数C、燃尽指数Cb、综合燃烧特性指数S分别增加了1.5、1.0、0.3、1.7倍,与燃烧气氛N_2/O_2相比,污泥和咖啡渣混合试样在CO_2/O_2气氛中燃烧受到了一定的抑制作用.利用Coats-Redfern积分法计算得到不同条件下污泥、咖啡渣及其混合样燃烧的质量平均表观活化能(Em)分别在30.49~36.72 k J·mol~(-1)、63.07~118.90 k J·mol~(-1)、37.80~44.49k J·mol~(-1)范围.可以分别用f(α)=(1-α)0.5、f(α)=(1-α)2描述污泥、咖啡渣及其混合样燃烧的第一挥发分峰前及峰后的燃烧机理.     

俯冲带岩浆与岩石的相互作用——关于俯冲板块、地幔、地壳的实验研究

通过对下面四种环境中岩浆混染作用的实验研究:(1)俯冲板块之上;(2)地幔-陆壳边界之下和(3)地幔-陆壳边界之上;(4)浅部地壳内。用含H_2O硅质熔体与橄榄岩或角闪岩之间反应的一系列清楚的边界确定了:(1)混染熔体内的扩散断面和(2)二种物质之间的结晶反应带。由含H_2O的橄榄岩-英云闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩混合物实验确定了一些相界,这些相界能区分从俯冲板块中产生的并经过地幔上升的熔体的混染程度和与橄榄岩(如堆积岩)接触的地壳熔体的混染程度。花岗质熔体在1.5kbar~1)、810℃条件下的化学扩散速度较慢;在10kbar条件下,热的含H_2O的玄武质与流纹质熔体之间的扩散速度比较快。在10～15kbar、920～1050℃条件下,不饱和H_2O的花岗质熔体的熔融前峰通过与作为水源的蛇纹石化橄榄岩相邻的结晶花岗岩时,会发生对流作用。对流运动使混染熔体运移离开扩散带,从而留下一个狭窄的扩散带。壳-幔边界附近岩浆的混染和混合作用速度看来比浅部地壳侵入体中要快得多。产生于板块的熔体的Ca/Mg比值较钙碱性岩石高;而在深部与上覆地幔的混染作用使其Mg/Ca比值比钙碱性岩石高。在壳-幔边界附近,混染熔体的Ca/Mg比值与钙碱性岩石相当。     

BTO乙二胺盐的晶体结构、热行为和理论研究

制备了5,5’-双四唑-1,1-二酮乙二胺盐(BTO·EDA),并对其进行IR、EA、XRD和DSC表征。XRD研究结果表明BTO·EDA属于单斜空间群P-1,分子中的两个四唑环几乎是共面的,且二面角N4—C1—C1#1—N4#1为-179.9°。DSC的结果表明:BTO·EDA在热分解过程中有一个尖锐的放热峰,其活化能(E_a)和指前因子(A)分别为243.5 kJ/mol和1.615×10~(21) s~(-1)。利用密度泛函理论中的DFT-B3LYP/6-311+G(d,p)方法对BTO·EDA的分子结构进行了几何优化并计算了HOMO-LUMO能量。采用Kamlet-Jacobs方程估算了标题盐的爆速和爆压分别为7515 m/s和23.95 GPa,表明标题盐在高能材料领域具有潜在的应用价值。     

新生产空调客车内挥发性有机物浓度水平和来源分析

选取某厂家新生产的、下线时间不超过28d的53座新空调客车,在车辆处于静止状态下采用二次热解析-毛细管气相色谱/质谱联用法测量新空调车内挥发性有机物的分布特征和浓度水平.根据NIST02标准谱图进行匹配检索,结合色谱保留时间定性,共定性检出33种挥发性有机物,包括烷烃(15种、45.4%)、芳香类化合物(9种、27.3%)、醇(4种、12.1%),酮(3种、9.1%)、酯(2种、6.1%),且大多集中在C6～C10的范围内.新车内浓度最高的前5种挥发性有机物分别为癸烷(8.01 mg/m3)、3-甲基己烷(7.10mg/m3)、庚烷(5.10mg/m3)、异庚烷(4.20 ms/m3)和1-甲基,3-乙基苯(3,56 mg/3),总挥发性有机物TV012,52.5mR/m3.烷烃主要来源于空调车内部保温材料如聚氨酯(PU)发泡海绵或者聚乙烯(PE)发泡材料的释放,而车内检出的芳香族化合物主要来自汽车内饰用胶粘剂、密封胶等的释放.     

4,4’-偶氮-1,2,4-三唑酮肼盐的制备及其表征

为了降低偶氮三唑酮的酸性及感度,制备了4,4’-偶氮-1,2,4-三唑酮肼盐(N_2H_5ZTO),并对其进行了IR、MS和XRD分析。X射线单晶衍射结果表明,N_2H_5ZTO晶体的空间群为Pī单斜晶系。利用DSC研究了N_2H_5ZTO在加热速率为2,4,8,10℃·min~(-1)条件下的热分解行为,其表观活化能E_a和指前因子A分别为224.2 kJ·mol~(-1)和9.877×10~(20) s~(-1)。TGA-FTIR-MS分析结果表明N_2H_5ZTO热裂解的气体产物主要有CO_2,CO,NO_2,NO,HCN,N_2和H_2O。采用Kamlet-Jacobs方程计算了N_2H_5ZTO的爆压P和爆速D,结果表明N_2H_5ZTO在含能材料领域具有潜在的应用价值。     

空空导弹电源模拟负载设计与热仿真分析

目的筛选得到最优模拟负载设计方案。方法首先对采用功率电阻实现的电源模拟负载结构进行功率和阻值关系计算,通过计算确定两套功率电阻阻值方案,然后根据空空导弹电源考核要求设计了电源模拟负载,对满足功率要求的两套阻值方案进行热仿真分析,对比选取最优的阻值方案。结果对基于所选方案制作的模拟负载进行了热试验评估,热仿真结果与热试验结果对比偏差最大为2℃。结论数据分析表明,热仿真所选模拟负载设计方案合理可行。     

金属TPS蜂窝盖板的热梯度诱导变形计算

建立了蜂窝结构的一维传热模型,给出了其热梯度诱导变形计算公式.同时,计算了某高温合金六角蜂窝结构的热变形,认为在设计金属TPS的蜂窝盖板时,必须考虑其特定服役环境下的热变形.     

高超声速飞行器综合热管理及关键技术研究进展

从高超声速飞行器面临的内外热环境特点、热防护与舱内热管理的需求入手,面对热源增大、热沉受限的现状,提出需对高超声速飞行器舱外热防护与舱内热管理开展综合热管理与一体化设计,并分别针对热防护、舱内热管理以及综合热管理现有技术手段、应用特点以及发展趋势等方面开展综合论述与分析。在此基础上,对美国已经提出的一系列综合热管理计划的发展状况与关键技术点进行了综合论述。最后,从先进热管理单点技术、高超声速飞行器内外一体化耦合设计以及综合热管理系统快速建模与分析3方面分析了高超声速飞行器综合热管理关键技术。     

发控盒散热设计的热仿真及热测试分析

目的对某发射装置发控盒进行散热设计和热分析。方法基于热仿真软件FLOTHERM建立热仿真模型,对该设备进热仿真分析,以得到该设备内部温度分布云图及温升明显元器件的温度值,然后对该设备进行热测试。结果热仿真和热测试结果表明,发控盒内存在发热大、温升较高的元器件,但所有元器件温度均在允许的正常工作温度范围内。结论通过热分析可知,该设备的热设计基本满足要求,并为结构设计的优化提供了依据。     

弹载相控阵天线系留液冷散热设计与优化分析

目的 对某相控阵天线开展散热设计与优化分析.方法 基于液冷强迫散热设计理论方法,进行某型相控阵雷达天线热设计,制定液冷散热方案.应用CFD仿真软件FloEFD建立流固耦合热仿真模型,对天线散热情况进行热仿真分析,得到该设备关键测试点的温度变化情况.结果 热仿真结果表明,整个系留测试试验中,关键监测点的最高温度在允许的工作温度范围内;每个系留测试周期中存在散热冗余时间.结论 热仿真分析表明,该设备制定的热设计方案可以满足使用要求,并为设备的设计改进和测试方案的优化提供指导和建议.     

我国4种重要海水经济鱼类热忍受研究

为了探明我国重要海水经济鱼类的热忍受能力,分别采用急性升温和缓慢升温两种方法对大黄鱼Pseudosciaena crocea、鲈鱼Lateolabrax joponicus、真鲷Pagrosomus major、黑鲷Sparus macrocephalus进行了室内热效应模拟实验.研究结果表明:在夏季自然起始水温为28.5℃条件下,大黄鱼,鲈鱼和黑鲷的急性升温半致死温度(LT50)分别为34.2,33.9和36.4℃;大黄鱼,鲈鱼,真鲷和黑鲷的临界热最大值(critical thermal maxima,CTmax)分别为35.0,34.7,32.7和36.8℃.     

一种适用于不同航天器电子产品的热循环试验的循环次数确定方法

目的给不同航天器电子设备提供合适的常压热循环试验条件,使其在不同的循环次数和温度范围下获得相等的应力筛选,提出一种定制化的热循环次数的确定方法。方法基于热疲劳理论,分析典型航天器热致故障机理,并综合考虑航天器设计、材料、工艺的特点以及历史故障数据分布的影响,引入综合疲劳加速指数和故障沉淀率,形成航天器综合疲劳寿命等效等式。最后以某航天器典型电子设备为例,给出该方法所确定的试验条件。结果该方法能降低航天器欠试验或过试验的风险。     

基于双热阻模型的典型芯片封装热分析及评估方法

目的研究基于双热阻模型的芯片封装热分析及评估方法,并对比分析芯片封装不同建模方式对热分析结果的影响。方法采用双热阻模型建立某ECU产品的芯片封装模型,并与"集总参数法"建模法的计算结果进行对比分析与评价。根据案例中典型的实测环境(试验箱),建立等效环境模型,并进行对比分析。结果采用双热阻模型建模的器件热仿真结果更精确,且能较好地反映芯片封装的实际热分布,从而便于发现芯片散热措施的热设计缺陷。集总参数法在应用与芯片封装建模分析时,计算误差相对较大,且无法准确表现芯片的实际散热情况。另一方面,是否建立实测环境的等效模型对计算结果影响较大。结论双热阻模型能较好地适用于芯片封装简化建模,在应用于封装芯片热分析时具有更高的精确度,且参数获取难度不大,具备较大的工程应用价值。     

城市生活垃圾典型组分的热解动力学模型研究

对城市生活垃圾中的典型组分进行热重特性试验，根据热失重曲线得出了反应力学参数及反应速率控制方程，进而提出了一个通用的反应速率函数式，提出热解指数这个指标来表征垃圾的热解特性。结果表明：１．垃圾组分中，塑料、橡胶、植物类厨余热解符合三段模型，其余组分符合二段热解模型，在不同的温度范围内，热解的反应机理是不同的，且反应动力学参数也不相同。２．同一种组分，影响其反应速率的主要因素是反应动力学常数，升温速     

SiO2气凝胶隔热性能的影响因素研究

目的 在不同热流条件下,通过调整SiO2气凝胶的孔隙率、涂层厚度等,以满足合适的隔热要求。方法 针对中短程飞行器飞行时外壁面承受短时高热流的特点,在分析孔隙率对SiO2气凝胶热导率影响规律的基础上,通过数值仿真研究不同气凝胶孔隙率、气凝胶厚度及热流作用下的温度响应。结果 得到了不同条件下满足隔热要求的气凝胶最小厚度,以及气凝胶表面的最高温度。高温情况下,气凝胶孔隙率为96%时,有效热导率最低,孔隙率超过96%时,隔热性能变差。结论 当飞行器内壁面温度满足要求时,增大气凝胶的孔隙率,则需要减小气凝胶的厚度,相应的气凝胶表面温度会升高,但升幅很小。当飞行器外壁面承受长时间大热流时,仅调整气凝胶的厚度和孔隙率不能达到结构的隔热要求。