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基于相变胶囊悬浮液的芯片阵列冷却特性研究

化工学报 2024年

作者：方立昌李梓龙陈博苏政贾莉斯王智彬陈颖广东工业大学材料与能源学院广东省功能软凝聚态物质重点实验室

针对传统离散相模型(DPM)由于未考虑颗粒体积影响导致无法准确预测相变微胶囊悬浮液(MEPCMS)的压降，采用修正DPM模型，准确预测MEPCMS在芯片阵列中的流动传热特性，考察芯片发热功率及功率分布对冷却特性的影响规律。结果表明，MEPCMS... 详细信息

针对传统离散相模型(DPM)由于未考虑颗粒体积影响导致无法准确预测相变微胶囊悬浮液(MEPCMS)的压降，采用修正DPM模型，准确预测MEPCMS在芯片阵列中的流动传热特性，考察芯片发热功率及功率分布对冷却特性的影响规律。结果表明，MEPCMS相比于纯基液，平均Nusselt数Nuav最高可提升30.03%，壁面温升ΔTw最高可降低7.19%，综合性能评价因子?均大于1；芯片功率越高越靠近出口，悬浮液冷却效果提升越明显，高功率芯片靠近进口有利于抑制芯片的最高温升，靠近出口时悬浮液Nuav的增幅大于摩擦因子和进出口压降的增幅，可见其受发热功率的影响较小，受功率分布的影响较大。为MEPCMS在细小通道内流动传热特性的认识及在电子器件热管理方面的应用提供重要参考。

关键词：相变胶囊悬浮液微通道芯片阵列热管理颗粒流数值模拟

具有氨基化致密二氧化硅壳层相变胶囊的制备及性能研究

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功能材料 2024年

作者：陈浩鑫马妍琦陈颖盛鑫鑫广东工业大学材料与能源学院广东省功能软凝聚态物质重点实验室广东工业大学材料与能源学院

采用溶胶-凝胶法制备了以正十八烷(C18)相变材料为芯材、二氧化硅（SiO2）为壳材的相变纳米胶囊（NEPCM）,引入硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对SiO2表面进行功能化处理,此外APTES的引入促进正硅酸乙酯（TEOS）水解缩合形成致... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了以正十八烷(C18)相变材料为芯材、二氧化硅（SiO2）为壳材的相变纳米胶囊（NEPCM）,引入硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对SiO2表面进行功能化处理,此外APTES的引入促进正硅酸乙酯（TEOS）水解缩合形成致密SiO2壳层。研究了不同芯/壳质量比对NEPCM的微观形貌、相变焓值的影响规律,同时,对NEPCM的热循环稳定性,防泄漏性,热稳定性,对建筑内部温度调节等性能也进行了详细的研究。结果表明,随着核/壳质量比的变化,NEPCM相变焓值随着改变。在核/壳质量比为1/1.3时,所制备的纳米胶囊的相变焓值最高,达到了140.57 J/g,包覆率达到61.6%;与此同时,由于有致密SiO2壳材的保护,相较于纯C18,NEPCM具有良好的防泄漏性,在经过150次冷热循环后其焓值仅下降0.13%,具有优良的热循环稳定性和耐久性。此外,当NEPCM用于建筑热管理时,其有效地把室内温度到达峰值温度的时间延缓了385 s,并将峰值温度降低了9℃,表明NEPCM具有优良的蓄热调温性能。与此同时,APTES的引入使NEPCM外壳功能化,其表面氨基与有机聚合物的官能团之间的高效相互作用为高效制备纳米复合材料提供了广阔的应用前景。

关键词：十八烷二氧化硅相变纳米胶囊硅烷偶联剂蓄热调温

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低迁移咔唑基肟酯光引发剂的合成与性能研究

涂料工业 2024年第7期54卷 1-7页

作者：杨先君张敏峰李治全刘晓暄广东省功能软凝聚态物质重点实验室广东工业大学材料与能源学院广州510006 化学与精细化工广东省实验室揭阳分中心广东揭阳522000

为降低光引发剂在光固化涂层中的迁移性,以咔唑为生色团,合成了2种以双键封端的可聚合型肟酯类光引发剂。利用紫外-可见光光度计对其紫外吸收、稳态光解和迁移性进行研究,通过傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究光致脱羧和光聚合动力学性... 详细信息

为降低光引发剂在光固化涂层中的迁移性,以咔唑为生色团,合成了2种以双键封端的可聚合型肟酯类光引发剂。利用紫外-可见光光度计对其紫外吸收、稳态光解和迁移性进行研究,通过傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究光致脱羧和光聚合动力学性能,并利用热重分析仪(TGA)对其热稳定性进行研究。结果表明:肟酯类光引发剂的最大吸收波长在338 nm,尾部吸收延至380 nm。在低光强365 nm LED辐照下(1 mW/cm2),咔唑基肟酯可发生光致脱羧反应,释放的活性自由基能有效引发丙烯酸酯单体和巯基-丙烯酸酯体系聚合。且可聚合型咔唑基肟酯类光引发剂在光固化涂层中显示了较低的迁移性。

关键词：光固化肟酯光引发剂低迁移

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光固化导热硅橡胶复合材料的制备及其性能研究

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有机硅材料 2024年第4期38卷 1-5,25页

作者：张梓华戴文胜向洪平广东工业大学材料与能源学院广东省功能软凝聚态物质重点实验室广州510006

以乙烯基硅油和巯基硅油为基体,球形Al2O3作为导热填料,探究球形Al2O3粒径大小及其填充量对光固化导热硅橡胶导热性能、光固化动力学和机械性能的影响。光固化动力学研究结果表明,随着Al2O3的质量分数从100%增加到300%,导热硅橡胶的光... 详细信息

以乙烯基硅油和巯基硅油为基体,球形Al2O3作为导热填料,探究球形Al2O3粒径大小及其填充量对光固化导热硅橡胶导热性能、光固化动力学和机械性能的影响。光固化动力学研究结果表明,随着Al2O3的质量分数从100%增加到300%,导热硅橡胶的光固化凝胶时间从50 s延长到150 s;随着Al2O3填料填充量的增加,光固化硅橡胶体系中双键转化率不断下降,当Al2O3质量分数为400%时,经过70 s的固化,双键转化率低于15%,与其它Al2O3填充量下的硅橡胶相比,其固化速率差距明显。虽然导热硅橡胶的固化速率受Al2O3填料影响,但相较于橡胶的传统固化方式,仍旧具有快速固化的优点。通过测试填充Al2O3填料后硅橡胶的导热性能发现,不同粒径的Al2O3混合填料有助于提升硅橡胶的热导率;Al2O3填充量的增加也会提高硅橡胶的热导率,当Al2O3质量分数为400%时,光固化硅橡胶热导率可达1.022 W/(m·K)。

关键词：光固化硅橡胶导热材料巯基-烯反应

功能化MWCNTs/Ag对环氧涂料耐腐蚀和防污性能的影响

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表面技术 2024年

作者：蔡灿海刘灿森陈青梅揭晓华广东工业大学材料与能源学院广东工业大学广东省海洋能源装备先进制造技术重点实验室

目的研究聚多巴胺(PDA)改性的MWCNTs/Ag复合材料(MWCNTs/Ag@PDA)对水性环氧树脂涂层的结构、耐腐蚀和防污性能的影响。方法首先制备MWCNTs/Ag复合材料，并利用聚多巴胺(PDA)对其改性，最后将不同的复合粉末加入到水性环氧树脂中制备复... 详细信息

目的研究聚多巴胺(PDA)改性的MWCNTs/Ag复合材料(MWCNTs/Ag@PDA)对水性环氧树脂涂层的结构、耐腐蚀和防污性能的影响。方法首先制备MWCNTs/Ag复合材料，并利用聚多巴胺(PDA)对其改性，最后将不同的复合粉末加入到水性环氧树脂中制备复合涂层，通过XRD、拉曼、XPS和SEM对不同粉末的形貌结构以及不同复合涂层的氮脆截面形貌进行分析。通过粘附力，EIS、极化以及抗三角褐指藻的防污测试对涂层的机械性、耐腐蚀性以及防污性能进行检测。结果MWCNTs成功负载纳米Ag颗粒，PDA对MWCNTs/Ag改性之后，改善了MWCNTs/Ag在环氧树脂中的分散性。随着复合粉末填料的添加，涂层的粘附力升高，添加MWCNTs/Ag@PDA的复合涂层粘附力最高为4.29MPa。在3.5 wt.% NaCl中浸泡28d之后，空白涂层和添加MWCNTs/Ag的环氧涂层(MA/WEP) 的耐腐蚀性能与浸泡初期相比都出现了大幅度的下降，而添加MWCNTs/Ag@PDA的环氧涂层(MAP/WEP)几乎没有变化。在三角褐指藻海水溶液中浸泡7d之后，MAP/WEP表面的海藻最少，且该涂层表面会释放Ag+，破坏附着在涂层表面三角褐指藻结构的完整性，使其失活。结论PDA能够明显改善MWCNTs/Ag复合材料在环氧树脂中的分散性，且添加MWCNTs/Ag@PDA可以提升涂层的粘附力，增强涂层的耐腐蚀性能和防污性能。

关键词： MWCNTs 纳米Ag 纳米复合材料 PDA改性耐腐蚀防污

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化学亚胺法催化制备性能优异的聚酰亚胺纤维

功能材料 2024年第7期55卷 7008-7014页

作者：隋金龙苏敬涛赵晓君李清玲闵永刚谭婉怡广东工业大学材料与能源学院广州510006

提高本征性高分子纤维材料的热稳定性和力学性能,是目前先进纤维材料的研究热点。聚酰亚胺是一种高性能特种高分子材料,由于其共轭及苯环堆叠作用,具有优异的力学性能和热稳定性。将4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PDA)两种二胺与3,... 详细信息

提高本征性高分子纤维材料的热稳定性和力学性能,是目前先进纤维材料的研究热点。聚酰亚胺是一种高性能特种高分子材料,由于其共轭及苯环堆叠作用,具有优异的力学性能和热稳定性。将4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PDA)两种二胺与3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)聚合形成聚酰胺酸溶液(PAA),使用不同种类的吡啶与丙酸酐混合制备出一系列浓度梯度混合液引入到PAA中,采用湿法纺丝和化学亚胺化法制备出聚酰亚胺纤维并对其微观结构和性能进行研究。结果表明,当4-甲基吡啶质量分数为4%(质量分数),n(PAA)∶n(丙酸酐)=1∶3时的聚酰亚胺纤维微观结构为标准的圆柱状,其拉伸强度达到1.91 GPa,在热失重为5%时的温度高达533.3℃,表现出良好的热稳定性能和力学性能。

关键词：聚酰亚胺纤维湿法纺丝化学亚胺化热稳定性能形貌结构力学性能

氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂

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新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 321-333页

作者：房越杨富开曲微丽邓超王振波哈尔滨师范大学化学化工学院黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨师范大学黑龙江省光化学生物材料与储能材料重点实验室黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨工业大学化学化工学院新能源转化与存储关键材料技术工信部重点实验室国家哈尔滨工业大学重点实验室城市水资源与环境实验室黑龙江哈尔滨150001 深圳大学材料科学与工程学院深圳市特种功能材料重点实验室深圳市陶瓷先进技术工程实验室广东省功能材料界面工程研究中心广东深圳518060

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 详细信息

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。

关键词：甲酸电氧化氮掺杂中空碳纳米球氮掺杂石墨烯载体材料三维互连层状多孔结构

木质素衍生酚类化合物催化加氢脱氧制备液体燃料研究进展

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新能源进展 2024年第2期12卷 151-159页

作者：舒日洋黄凯越蔡伟通田志鹏王超陈颖广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 广东工业大学材料与能源学院广州510006

生物质中的木质素衍生酚类化合物具有含氧量高、稳定性差等缺点,通过加氢脱氧反应提质可以制备高品质生物液体燃料,对双碳目标的实现有重要的现实意义。综述了近年来用于木质素衍生酚类化合物反应的金属负载型催化剂,首先从单金属和双... 详细信息

生物质中的木质素衍生酚类化合物具有含氧量高、稳定性差等缺点,通过加氢脱氧反应提质可以制备高品质生物液体燃料,对双碳目标的实现有重要的现实意义。综述了近年来用于木质素衍生酚类化合物反应的金属负载型催化剂,首先从单金属和双金属组分的角度分析金属间协同效应对加氢脱氧反应性能的影响。然后,针对金属位点特性对加氢脱氧反应的影响,讨论金属粒度、金属分散度和单原子金属催化剂的催化活性,阐明金属位点特性的影响因素,及其对加氢脱氧反应机理的影响机制。随后,基于载体对金属位点的影响,探讨载体特性与金属位点特性的关联因素,揭示载体对金属活性位点的影响机制。最后,对金属负载型催化剂的发展方向进行展望。

关键词：生物质木质素衍生酚类化合物加氢脱氧金属负载型催化剂液体燃料

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化学亚胺法催化制备性能优异的聚酰亚胺纤维

功能材料 2024年

作者：隋金龙苏敬涛赵晓君李清玲闵永刚谭婉怡广东工业大学材料与能源学院

提高本征性高分子纤维材料的热稳定性和力学性能,是目前先进纤维材料的研究热点。聚酰亚胺是一种高性能特种高分子材料,由于其共轭及苯环堆叠作用,具有优异的力学性能和热稳定性。将4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PDA)两种二胺与3,3... 详细信息

提高本征性高分子纤维材料的热稳定性和力学性能,是目前先进纤维材料的研究热点。聚酰亚胺是一种高性能特种高分子材料,由于其共轭及苯环堆叠作用,具有优异的力学性能和热稳定性。将4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PDA)两种二胺与3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)聚合形成聚酰胺酸溶液(PAA),使用不同种类的吡啶与丙酸酐混合制备出一系列浓度梯度混合液引入到PAA中,采用湿法纺丝和化学亚胺化法制备出聚酰亚胺纤维并对其微观结构和性能进行研究。结果表明:当4-甲基吡啶质量分数为4wt%,n(PAA):n(丙酸酐)=1:3时的聚酰亚胺纤维微观结构为标准的圆柱状,其拉伸强度达到1.91 GPa,在热失重为5%时的温度高达533.3℃,表现出良好的热稳定性能和力学性能。

关键词：聚酰亚胺纤维湿法纺丝化学亚胺化热稳定性能形貌结构力学性能