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为提升建筑结构墙体节能效果,文章通过DSC试验分析四种相变储能材料热工性能参数,深入分析不同封装方式下材料耐久性能,确定最佳封装工艺,并对其应用效果进行分析.结果表明,LA-MA共晶混合物相变焓为182.10 J/g,比纯MA降低2.6％;经苯丙乳液封装制备相变储能骨料相变焓降至22.33 J/g,相变温度区间与芯材基本一致,即封装工艺未破坏芯材相变特性;100次热循环后,苯丙乳液封装相变材料质量损失率比水泥封装相变材料降低了 82.16％,具有优异长期循环稳定性.实践可知,相变储能防火隔墙在可使夏季内侧表面温度降低2.5～3.2 ℃,冬季内侧表面温度提高1.6～2.1 ℃,室内温度峰值延迟约1.8 h,同时满足防火要求.综上,以LA-MA共晶混合物为芯材、苯丙乳液为封装材料制备的相变储能骨料兼具优良的热工性能与耐久性能,在保障防火安全的前提下实现建筑墙体节能降耗,推广应用价值高.
建筑材料相变储能热工性能相变焓效果
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聚四氟乙烯(PTFE)滤料凭借优异的耐高温、耐腐蚀及过滤性能,被广泛应用于燃煤电厂袋式除尘系统.然而,在超低排放运行条件下,烟气中酸性气体、氧化性介质及复杂温湿环境的长期作用易导致滤料性能衰减和失效,影响除尘系统稳定运行.本文结合燃煤电厂烟气组成特点及脱硫脱硝工艺环境,分析 PTFE 滤料服役过程中的主要腐蚀影响因素,开展酸性介质与氧化介质作用下的腐蚀失效试验研究,探讨滤料力学性能、表面形貌及结构特性的变化规律,揭示化学腐蚀导致滤料性能衰退的失效机制.在此基础上,提出针对性的防腐优化措施和寿命提升策略,以期为燃煤电厂袋式除尘系统滤料选用、运行维护及长周期稳定运行提供技术参考.
PTFE滤料燃煤电厂化学腐蚀失效机制袋式除尘
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为应对高温高湿气候导致的变压器橡胶密封件老化失效问题,该研究通过引入自制功能填料制备了一种新型耐高温高湿氟橡胶材料.结果表明,该材料具备优异的力学性能,其拉伸强度达20.8 MPa,拉断伸长率为229％,撕裂强度为34 kN/m,显著优于普通氟橡胶.在80℃去离子水中浸泡72 h(模拟实际工况)后,材料体积变化率与质量变化率分别仅为3.54％和2.21％,Shore A硬度变化值为-1.2,变化幅度约为普通氟橡胶的一半.经125℃、85％RH条件下湿热老化24 h后,耐高温高湿氟橡胶的压缩永久变形低至8.1％,仅为普通氟橡胶的一半.该材料表现出卓越的耐老化性能,能够满足极端湿热环境对密封材料的严苛要求,在电力设备实际应用中展现出一定潜力.
高温高湿氟橡胶压缩永久变形湿热老化
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化石能源大规模开采利用引发全球变暖与能源枯竭等危机,催生了以木质纤维素为代表的可再生资源向清洁能源转化的相关研究.β-葡萄糖苷酶作为木质纤维素酶解转化的关键限速酶,其产酶成本高昂、催化活性不足等瓶颈,严重制约了木质纤维素能源转化的产业化进程;而现有工业产酶菌株普遍存在发酵周期长、环境耐受性差及易受副产物抑制等缺陷.马克思克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)因具备耐高温、生长速率快、碳源利用广泛及高效蛋白分泌系统等优势,是构建纤维素降解工程菌株的理想底盘微生物.本实验室从藏灵菇中筛选出一株马克斯克鲁维酵母 KM-502,并将来源于黑曲霉(Aspergillus niger)的Bgl1 基因转入菌株 KM-502 中,获得重组菌株 KMBgl1.通过单因素实验分别探究了碳源、氮源、无机盐种类和添加质量分数,菌株接种量、培养基装液量以及发酵时间对 KMBgl1 产 Bgl1 酶活的影响,并结合 Box-Behnken 中心组合实验对发酵培养基组分和培养条件进行了优化.结果表明,蔗糖添加质量分数为 7.3%、牛肉膏添加质量分数为3%、KH2PO4添加质量分数为0.13%,接种量为2%、装液量为21%和发酵时间为34 h时为产 Bgl1 酶的最佳条件.KMBgl1 在优化发酵条件下 Bgl1 的酶活是优化前的 6.73 倍,是出发菌株KM-502在初始培养条件下的17.74 倍.本研究显著提高了菌株的 β-葡萄糖苷酶表达水平,为木质纤维素能源转化领域的工业级工程菌株构建及发酵工艺参数优化提供了重要理论支撑与实验参考.
马克斯克鲁维酵母β-葡萄糖苷酶发酵条件优化木质纤维素Box-Behnken设计
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随着"双碳"战略的持续推进,竹材作为绿色可再生生物质材料,在建筑领域的应用潜力日益凸显.然而,天然竹材存在力学性能离散性大、防火防腐性能较差、节点连接可靠性不足等固有缺陷,制约了其在现代建筑中的规模化应用.通过标准化加工工艺制成的工程竹材,有效克服了上述缺陷,其力学性能得到显著提升,例如主流竹集成材与竹重组材的抗弯强度可达 77～157 MPa,抗弯弹性模量在 8～16 GPa之间,满足现代建筑结构对材料的基本要求.本文系统综述了这两类工程竹材的力学性能及其本构关系,重点分析了工程竹材在梁、柱、楼板等基本构件中的力学行为与设计方法,并对螺栓连接、齿板连接及耗能节点等多种连接形式的性能与研究进展进行了总结归纳.本文进一步结合工程竹材在实际项目中的典型应用,剖析了工程竹结构体系的综合优势.研究表明,工程竹材不仅在力学上表现可靠,更具有突出的碳封存效益,每立方米工程竹材在其生命周期内可固定约 1 140 kgCO2e的生物碳,其碳储量约为生产排放的 2.4倍,这一特性使其在实现建筑低碳转型中颇具竞争力.同时,本文也指出了工程竹材在耐久性、防火及标准体系等方面面临的挑战,以期为该材料的深入研究与工程应用提供有益参考.
工程竹材研究进展本构关系构件性能现代竹结构
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为探究特种橡胶在复杂环境下的性能演变规律,以氟橡胶(FKM)和氟硅橡胶(FVMQ)为研究对象,考察温度(25,50,80 ℃)、相对湿度(40％,60％,80％RH)及二者耦合效应对其性能的影响.结果表明:FKM依托分子链中C-F键的高键能与强疏水性,在80 ℃、80％RH高温高湿环境中表现出更优的稳定性,其尺寸收缩率仅为0.85％±0.05％,压缩永久变形为10.1％±0.7％,拉伸强度保持率超过86％;FVMQ虽耐高温性能优异,但在高湿环境下其拉伸强度、拉断伸长率等性能出现明显衰减.
氟橡胶氟硅橡胶温湿度交互性能稳定性
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高温过滤材料是袋式除尘技术的核心,在火力发电、钢铁冶炼、水泥建材及垃圾焚烧等行业的烟气颗粒物减排中发挥着关键作用.文章从纤维原料出发,重点综述了聚苯硫醚、聚酰亚胺、芳纶等有机纤维以及玄武岩纤维、玻璃纤维等无机纤维的性能特点与改性策略,分析了针刺、水刺及静电纺丝等成形工艺的优势与适用场景,并探讨了涂层、覆膜、溶胶浸渍等后整理技术对滤料过滤精度、耐化学腐蚀及自清洁等性能的提升作用.在此基础上,提出未来应着力发展新型纤维体系、强化多技术耦合工艺、攻克界面失效难题并拓展协同治理功能,同时顺应绿色制造与数字化转型趋势,为高性能高温过滤材料的开发与应用提供参考.
高温过滤材料袋式除尘耐高温纤维成形技术后整理
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随着第三代半导体器件工作温度的升高,传统环氧模塑料(EMC)因玻璃化转变温度(Tg)较低,难以满足高温大功率器件的封装需求.为解决这一问题,本研究开发了一种 Tg达 260℃的氰酸酯基环氧模塑料,并在 150℃、175℃和 200℃温度下进行热老化试验.结果表明,该 EMC在老化初期储能模量显著提升,击穿场强保持在 40 kV/mm以上,热分解温度略有下降.在 200℃条件下老化 15 d后,EMC的储能模量下降12.81%,击穿场强下降 14.47%,但仍高于 35 kV/mm,介电常数和介电损耗角正切值也处于较低水平.热导率在老化初期下降幅度较大,但随着老化时间延长,下降速度减缓.这些结果表明,该环氧模塑料在高温老化条件下展现出优异的热稳定性和绝缘性能,具有广阔的应用前景.
环氧模塑料热老化力学性能绝缘性能热稳定性
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芳纶纳米纤维凭借高比表面积、高长径比以及相对优异的力学强度、高模量、耐高温等特性被广泛应用于复合材料领域.但现阶段其制备工艺存在制备周期长、化学试剂污染环境、难以产业化等问题.探索简单高效低成本的芳纶纳米纤维制备方法,对加快推动其产业化进程具有重要意义.文章梳理了芳纶纳米纤维"自上而下"和"自下而上"两种制备方法的优缺点,阐述了当前该纤维在研究及应用方面存在的问题,并对其未来发展方向进行了展望.
芳纶芳纶纳米纤维纺丝去质子化
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玉米是全球三大主粮作物之一,也是我国第一大粮食作物,然而当前全球气候变暖日趋明显,极端高温天气频发,对玉米生长发育及产量构成了严重影响.本文就高温胁迫对玉米不同生长阶段和产量的影响机理,以及提高玉米耐高温能力的途径措施进行综述,并对今后玉米耐高温研究与调控途径进行展望,以期为培育玉米耐高温品种、增强高温抵御能力等提供借鉴.
玉米高温胁迫产量影响机理调控
