电子冷却机理

冷却循环水机在塑料、电子、超声波清洗、电镀、机械以及其他行业有哪些应用，本篇文章将为您详细陈述：　　分析仪器：控制原子吸收石墨炉及石墨管及ICP(ICP-MX)X光管温度，使仪器连续长时间运行，提高分析测试效率； 　　塑料工业：准确的控制各种塑料加工之模温，缩短啤塑周期，保证产品质量的稳定。用于塑料加工机械成型模具冷却，能够大大提高塑料制品表面光洁度，减少塑料制品表面纹痕和内应力，使产品不缩水、不变形，便于塑料制品的脱模，加速产品定型，从而极大地提高塑料成型机的生产效率 　　电子工业：稳定电子元件内部在生产线上的分子结构，提高电子元件的合格率 　　超声波清洗行业，有效地防止昂贵的清洗剂挥发和挥发给人带来的伤害 　　电镀行业：控制电镀温度，增加镀件的密度和平滑，缩短电镀周期，提高生产效率，改善产品质量 　　机械工业：控制油压系统压力油温度，稳定油温油压，延长油质使用时间，提高机械润滑的效率，减少磨损 　　建筑工业：供给混凝土用之冷冻水，使混凝土分子结构适合建筑用途要求，有效地增强混凝土的硬度与韧性 　　真空镀膜：控制真空镀膜机的温度，以保证镀件的高质量 　　食品工业：用于食品加工后的高速冷却，使之适应包装要求。另外还有控制发酵食品的温度等 　　化纤工业： 冷冻干燥空气，保证产品质量 　　制药工业：主要用于生产车间温度、湿度的控制及生产原料药过程中反应热的带出 　　化工工业：主要用于化工反应釜(化工换热器)的降温冷却，及时带走因化学反应而产生的巨大热量从而达到降温(冷却)的目的，用以提高产品质量 　　机床行业：应用于数控机床、坐标镗床、磨床、加工中心、组合机床以及各类精密机床主轴润滑和液压系统传动媒的冷却，能够精确地控制油温，有效地减少机床的热变形，提高机床的加工精度。

【科学背景】随着全球气候变化日益加剧，寻找可持续的热管理策略成为当务之急。传统的石油化学衍生冷却材料由于吸收太阳光而面临效率挑战，这促使科学家们寻求新的解决方案。被动辐射冷却技术作为一种潜在的可持续策略引起了广泛关注，它利用材料本身的特性将内部热量辐射到更冷的外部环境，同时反射太阳辐射，无需外部能源输入即可实现自给自足的冷却效果。然而，现有的石油化学衍生冷却材料往往由于吸收太阳光而效率低下，这导致环境中的温度升高，从而减弱了其冷却效果。为解决这一问题，四川大学赵海波教授、王玉忠院士等人合作，研究开发了具有本征荧光特性的生物质气凝胶。这种新型材料利用DNA和明胶在有序分层结构中的聚集，通过荧光和磷光效应实现了在可见光区域的超过100%的太阳反射率。具体来说，这种气凝胶在0.4至0.8微米的波长范围内，展示了104.0%的太阳加权反射率，从而有效地降低了日照条件下的环境温度高达16.0°C。相关研究成果在“Science”期刊上发表了题为“A photoluminescent hydrogen-bonded biomass aerogel for sustainable radiative cooling”的最新论文。研究团队通过水焊接的高效大规模生产方法，成功地实现了这种气凝胶的生产，并且展示了其在修复性、可回收性和生物降解性方面的优异表现，从而完善了整个材料的环保生命周期。这项研究不仅开辟了生物质荧光材料在辐射冷却领域的新应用，还为设计下一代可持续冷却材料提供了一种创新的思路和技术路径。【科学亮点】（1）实验首次发现了DNA和明胶聚集形成有序分层气凝胶，通过荧光和磷光效应实现了在可见光区域超过100%的太阳加权反射率。这一发现标志着在冷却材料领域的创新突破，为开发高效能、环保的冷却材料奠定了基础。（2）实验结果显示，该生物质气凝胶在高强度太阳辐射下能够显著降低环境温度长达16.0°C。这种高效的冷却效果归因于其优异的太阳反射特性，使其成为应对全球气候变化和能源消耗挑战的有力工具。（3）此外，通过水焊接方法高效生产的气凝胶表现出色的可修复性、可回收性和生物降解性，完整体现了环保意识的生命周期管理。这一特性使得生物质荧光材料成为设计下一代可持续冷却解决方案的重要组成部分。【科学图文】图1： 本征光致发光生物质气凝胶板示意图。图2. GE-DNA气凝胶的结构和形貌。图3. GE-DNA 气凝胶的可修复性、可回收性和生物降解性。图4. GE-DNA气凝胶的冷却机理和性能。【科学结论】本文开发出一种基于荧光诱导的生物质辐射冷却策略，旨在解决传统石油化学衍生冷却材料在吸收太阳光能方面的效率挑战。通过利用DNA和明胶（GE）构建的有序多层结构，作者实现了在可见光区域超过100%的反射率，特别适用于白天辐射冷却。此方法不仅优化了太阳光谱的反射性能，还通过荧光和磷光效应显著提高了冷却效果，将环境温度降低了16.0°C。通过水辅助制备技术，作者成功实现了这种气凝胶的大规模生产，生产出具有各向异性结构的气凝胶板，确保了其在光学上的均匀性和稳定性。这种完全由生物质原料制成的气凝胶不仅具有高修复性、可回收性和生物降解性，而且在其整个使用寿命中对环境没有负面影响。这一创新不仅为未来的能效高和可持续发展提供了新的材料选择，还为减少碳排放和能源消耗提供了重要的科学基础和技术路线。参考文献：Jian-Wen Ma et al. ,A photoluminescent hydrogen-bonded biomass aerogel for sustainable radiative cooling.Science385,68-74(2024).DOI:10.1126/science.adn5694https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn5694

发光二极管点亮光明前程 发光二极管的英文简称为LED，通常它由镓与砷、磷的化合物制成。在接通电源后，其中的电子与空穴复合时能辐射出可见光。人们发现，磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点包括工作电压很低 工作电流很小 抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长 通过调制电流强弱可以方便地调制发光的强弱。基于这些特点，发光二极管在许多光电控制设备中用作光源，在电子设备中用作信号显示器。 　　冷却可提高发光二极管性能 　　在大力提倡节约能源的今天，发光二极管作为照明灯越来越受到人们的青睐，其市场在不断扩大。据介绍，上海世博园区内使用了10.5亿颗发光二极管灯泡，世博场馆室内照明光源中约有80%采用发光二极管作为照明光源，相较于普通白炽灯省电达90%左右。专家表示，2010年中国发光二极管销售产值将突破1500亿元人民币，相当于2008年的两倍。 　　面对广阔的市场需求，人们在努力提高发光二极管照明灯的性能。研究发现，虽然发光二极管工作电压和电流很低，但是它仍然存在着发热问题。发光二极管的温度每降低10华氏度，其发光部件的寿命就能增加一倍，因此冷却对提高发光二极管照明灯的性能十分重要。 　　新石墨泡沫冷却材料闪亮登场 　　美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)材料科学和技术部研究人员詹姆斯克勒特发明了一项称为石墨发泡的技术。利用该技术，人们能够获得石墨泡沫(graphite foam)材料。用石墨泡沫帮助冷却发光二极管照明灯，可以更有效地控制其发热，从而延长其寿命并降低价格。此举有望扩大发光二极管照明灯的用户群。 　　克勒特说：“在(石墨发泡)技术降低发光二极管照明系统、稳定并延长其寿命的同时，该技术能够取代普通照明灯设备的更换和维护开支，每年为城市节约数百万美元。”他希望石墨发泡技术能够为顾客节约开支。 　　与传统的利用金属铜和金属铝等散热材料相比，新技术制成的石墨泡沫具有多种优点，比如，石墨泡沫导热性高、重量轻和加工容易。这些特点使得石墨泡沫材料拥有更好的设计适应性，成为更轻、更廉价和更高效的发光二极管照明灯冷却材料。 　　据悉，石墨泡沫具有的特殊石墨晶体结构是形成其良好导热性的关键。晶体结构的“骨架”中充满了气穴，与石墨相比，石墨泡沫的密度只有石墨的25%，因此其重量较轻。石墨泡沫特有的纽带网能够快速地将热源的热量散发掉，因而它是一种理想的冷却材料。 　　作为首推的节能照明用品，发光二极管照明灯因其耗能低、紧凑和平均寿命长的特点得到了越来越多的利用，其在街道照明和停车场照明等方面的应用需求也在不断提高。 　　LED北美公司专门为在城市、商业和工业领域的应用提供发光二极管照明灯产品。为不断提高发光二极管照明灯的性能，确保自己在与对手长期的竞争中处于有利地位，日前公司与橡树岭国家实验室签订了石墨发泡技术合作协议，获得了该技术的使用权。公司准备用该技术生产石墨泡沫，并用石墨泡沫以被动式冷却方式帮助发光二极管照明灯部件散热。 　　LED北美公司设立在橡树岭国家实验室名为“技术2020”的实验孵化基地内，公司和实验室建立起了良好的关系。公司创始人之一安德鲁威廉表示，与橡树岭国家实验室为邻，公司与实验室的研究人员可以更方便地密切合作，以完善石墨泡沫材料与发光二极管照明灯。