请问杭州附近哪里有做隔音测试的?谢谢。
那份规范讲产品的隔音测试,是否有测试此类试验的测试机台?
[color=#ff0000]摘要:薄的织物和隔热材料的逐渐广泛应用,使得现有各种测试方法已经无法满足这些材料导热系数和热阻准确测试的要求。本文详细介绍了现阶段对这些低导热薄材料热导率测试中存在的错误现象,从测试方法方面分析造成这些问题的原因,为今后准确测量提供参考和借鉴。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#ff0000][b]一、问题案例[/b][/color][/size]隔热材料作为有效阻断热量散失材料在各个领域发挥着重要重要,特别是在服装行业,薄的隔热织物越来越得到了重视和发展,为人体保温抗寒提供了更轻便和更舒适的面料。随着低导热薄织物的出现和技术发展,对薄织物的隔热性能,如导热系数和热阻,就提出了严峻的挑战,现有的各种测试方法都无法满足准确测量要求。如国内某机构研制开发了一种新型隔热面料,开发目的是设法采用纳米孔技术来大幅度降低面料的导热系数。面料的厚度为0.75±0.1mm,重量为48±2g/㎡,体积密度为65±11kg/m3,孔隙率为96%以上,闭孔率为95%以上,孔径30~190微米,壁厚为20~180纳米,面料如图1所示。此面料经不同检测机构采用多种测试方法进行了测试评价,导热系数测试结果如图2所示。[align=center][color=#ff0000][img=薄织物热阻和热导率测量,550,373]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206061135481562_7545_3384_3.jpg!w600x407.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图1 新型隔热面料[/color][/align][align=center][color=#ff0000][img=薄织物热阻和热导率测量,550,221]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206061136137426_2566_3384_3.jpg!w600x242.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图2 隔热面料导热系数测试结果汇总[/color][/align]从上述多种测试方法的导热系数测试结果可以看出,结果之间相差巨大,甚至出现了数量级的差别。特别是由纺织行业权威检测机构得到的超低导热系数测试结果(0.00824W/mK),严重误导了织物的提供方,织物提供方对这测试结果也表示怀疑,但检测机构也无法对测试的准确性进行核实。如图2所示,该薄织物还采用其他测试方法进行了导热系数测试,尽管没有出现太离谱的测试结果,但测试结果之间还是相差较大,测试结果显示出的是完全不同的隔热能力。鉴于上述混乱的导热系数测试结果,此织物的研发生产机构只能在官网上声明“导热系数是某某材料的核心数据。现有测试仪器和方法,无法测试出材料导热系数的绝对值。使用不同测试方法,供应用单位参考”。这是一个非常典型的无法得到准确测试结果的案例,此现象在纺织行业普遍存在。为彻底解决此问题,本文将针对薄织物的导热系数测试,从测试方法方面分析造成测量不准确的原因,为今后进一步开展新型测试方法研究提供参考和借鉴。[size=18px][color=#ff0000][b]二、薄织物和隔热材料导热系数测试方法分析[/b][/color][/size]在图2所示的导热系数测试结果中,几乎用到了现有的大多数标准测试方法,下面将对现有的已经和可能用于薄织物和隔热材料导热系数测量的各种测试方法进行分析。导热系数测试方法主要分为稳态法和瞬态法两大类,本文分析的具体路线是从稳态法和瞬态法的源头开始,然后延伸到相应的拓展方法,以期对多个测试方法的整体轮廓有一个清晰的概念。[color=#ff0000][size=16px][b]2.1 导热系数和热阻测试稳态法[/b][/size]2.1.1 稳态护热板法和稳态热流计法[/color]对于隔热材料导热系数测试,普遍采用的测试方法是经典的稳态护热板法(GB/T 10294)。稳态护热板法作为一种绝对法具有最高的测试精度,并同时用来校准相对测试方法稳态热流计法(GB/T 10295),其测量原理如图3所示。[align=center][color=#ff0000][img=薄织物热阻和热导率测量,550,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206061136309581_831_3384_3.png!w600x391.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图3 稳态护热板法测量原理示意图[/color][/align]为保证测量准确性,GB/T 10294标准文本做出明确规定,规定试件热阻不应小于0.1 m2K/W,规定用此来确定试件最小厚度。如果按照此规定,对于上述薄织物的0.75mm厚度,薄织物相应的导热系数不应大于0.0075W/mK才能符合规定。对于试件最小厚度做出规定,是因为试件太薄后试件内部热流分布不均匀和热场变形,并会造成试件上的温差很小,相应的温度传感器测量精度会在小温差测量上产生很大误差。由此,在标准文本中指出:当试件热阻低于0.1m2K/W时,表面温度的测量需要使用特殊的方法。冷板、中心量热计和护热板的表面应机械加工或切削平整、平行且不能有应力,同时它们的温度均匀性要求很高。这些要求在现实中很难实现或实现造价很高,因此对于厚度小于1mm的薄织物和隔热材料,稳态护热板法并不适合,很难满足导热系数准确测量的要求。对于稳态热流法导热系数测试,相应标准GB/T 10295给出了相同的最小热阻0.1m2K/W规定,同样需要按照此规定来确定试件最小厚度。由此可见,稳态热流计法同样存在温差测量不准确等一系列很难克服的问题,对于厚度小于1mm的薄织物和隔热材料,热流计法同样不适用。当然,在不得已的情况下,可以将多层薄织物叠加成厚试件以增大被测试件热阻来测量薄织物的导热系数。这种多层叠加形式在理论上确实能够测量导热系数,但最大问题是叠加过程中会在被测试件中产生空气隙而引入接触热阻,从而使得被测试件的热阻值变大,导致导热系数测试结果偏小,所以一般情况下不推荐采用多层叠加形式进行稳态法测量,除非被测试件比较柔软。[color=#ff0000]2.1.2 纺织品蒸发热板法[/color]纺织品蒸发热板法是一种上述稳态护热板法的一种变形,其基本原理完全基于稳态护热板法,不同之处是将图3稳态护热板法中的试件用空气层和被测试件来代替,以模拟人体散热和外部空气散热条件。 纺织品蒸发热板法目前执行的标准为GB/T 11048-2018,在具体测试中,通过从测定试件加上空气层的热阻值中减去空气层的热阻值得出所测材料的热阻值。需要特别注意的是,蒸发热板法中的热阻值与稳态护热板法中的热阻值并不能等效,这主要是因为以下不同:(1)蒸发热板法在测试热阻时,试件冷面处于空气对流传热环境;而稳态护热板法测试热阻时,试件冷面处于与冷板的导热传热环境。两种测试方法尽管原理相同,但边界条件和物理意义完全不同,蒸发热板法测试的是模拟环境下的等效热阻,稳态护热板法测试的是纯热传导环境下的导热热阻,在稳态护热板法中,根据此导热热阻和试件厚度,可以准确得到导热系数。(2)蒸发热板法中被测试件是平放在中心量热计上,试件靠自身重量与量热计接触。而稳态护热板法中试件通过上面的冷板加载一定的力与量热计接触,两者所形成的热接触效果完全不同,稳态护热板法中的接触热阻更小,即蒸发热板法中得到的试件热阻含有较大的接触热阻。(3)在蒸发热板法标准GB/T 11048中,只涉及了织物热阻的测量,并未涉及通过厚度和测量得到的热阻来计算获得织物的导热系数。这基本就意味着蒸发热板法不能用来测量导热系数。(4)另外,在蒸发热板法标准GB/T 11048中,规定可测量的最小热阻不能小于2m2K/W,与稳态护热板法和热流计法规定的0.1m2K/W最小热阻相比高了20倍,即蒸发热板法比较适合较大热阻的测量。根据上述分析,我们再来看图2得到的导热系数测试结果,就明显存在以下两大问题:(1)图2中的导热系数测量是依据GB/T 11048-2008,在此版本的蒸发热板法中,规定的热导率为热传导、热辐射和热对流的总和,是存在着三种传热形式的等效热导率,不能用此等效热导率与图2中的其他方法获得的纯导热传热过程的热导率相比较。(2)如果按照图2中的0.00824W/mK导热系数计算结果和0.75mm厚度可以反推出实际测量的热阻值,可得到热阻值为0.09m2K/W。显然此热阻值要远小于GB/T 11048-2008和GB/T 11048-2018中规定的最小可测热阻2m2K/W。从上述分析基本可以得出结论,即蒸发热板法不适合测量薄织物的热阻,更不适合测量纯导热性质的导热系数,这也是GB/T 11048-2018不再提热导率这个参数的主要原因。另外,检测机构出具图2所示的检测结果,也说明相关检测人员对标准方法GB/T 11048的适用范围还缺乏了解。[color=#ff0000]2.1.3 恒定热流法[/color]恒定热流法是上述稳态热流计法的一种变形,其测量原理与稳态热流计法完全相同,同样采用了热流计来测量流经试件厚度方向上的热流密度,不同之处在于采用了独特的技术手段来测量薄试件厚度方向上的小温差,并且可以加载压力以保证较小的接触热阻和准确控制试件厚度。恒定热流计法的相应标准为ASTM D5470,这种方法普遍用于薄型导热胶垫和固态电绝缘板材的导热系数和热阻测量。根据测量原理,恒定热流法应该比较适合薄织物和隔热材料的热导率和热阻的测量,但在具体测试过程中流经薄试件的热流密度很小,这就对热流密度测量精度提出了很高要求,现有执行标准ASTM D5470的测试仪器还无法实现如此小热流的准确测量,需要研发测量精度更高的测试设备以满足低导热薄片样品的测试要求。[color=#ff0000][b]2.2 导热系数测试瞬态法[/b]2.2.1 瞬态平面热源法(HOT DISK法)[/color]在图2所示的薄织物导热系数测试案例中,显示了采用瞬态平面热源法(HOT DISK法)的测试结果。已经有很多研究并报道了这种方法在低导热系数测试中存在测试结果偏高很多的现象,这方面的详细介绍及其解决方案可在网上搜索上海依阳编写的《气凝胶隔热材料超低导热系数测试中存在的问题及解决方案》应用报告。在瞬态平面热源法导热系数测试中,最大的问题是测量准确性无法进行考核。在稳态护热板法和热流计法中可以采用不同厚度标准参考材料来考核热阻的测量精度,而在HOT DISK法中只能测量热导率而无法测量热阻,那么对于导热系数低于标准参考材料数值0.03W/mK的低导热材料,就根本无法考核其测量的准确性。总之,瞬态平面热源法(HOT DISK法)也不适合测试低导热系数的薄织物和隔热材料。[color=#ff0000]2.2.2 闪光法[/color]闪光法作为一种应用最为普遍的绝对法,广泛用于各种固体材料的热扩散系数测量。但闪光法对于薄织物和隔热材料并不适用,主要原因如下:(1)对于低导热的薄织物和隔热材料,隔热性能比较好,热阻比较大,闪光信号很难传输到样品背面,信噪比较差,测量误差较大。(2)薄织物和隔热材料,多为多孔材料且透光,闪光加热很容易穿透被测试件。如果对试件表面进行遮光处理,遮挡涂层很容易进入试件孔隙而改变试件的导热系数。[size=18px][color=#ff0000][b]三、结论和今后工作[/b][/color][/size]通过上述薄织物和隔热材料测试案例和现有各种测试方法的分析,可以得出以下结论:(1)现有的各种导热系数测试方法,不论是稳态法还是瞬态法,都无法满足薄织物和隔热材料导热系数准确测试的需求。各种测试方法都有各自的局限性,没有一种完全适合低导热系数薄试件的测试方法。特别是目前用于纺织品热阻测量的GB/T 11048-2018测试方法,还存在很多问题,其中测量的热阻值应为等效热阻,是多种传热机理的复合作用结果,这很容易误导纺织品的开发人员。有关GB/T 11048-2018测试方法的更详尽研究分析,将在后续专文进行论述。(2)由于缺乏准确的测试方法,给新型织物材料的研究和研制带来的不便和困难,无法通过准确的热导率和热阻测量来调整材料的相应工艺。(3)对于薄织物和隔热材料的热导率测试,需要解决小温差和低热流密度精密测量难题,需要解决材料透光性的影响,这些都是今后工作的主要内容。(4)现有大多数采用稳态法的热阻和热导率测试仪器,所要求的样品尺寸太大,如大多采用面积为300mm×300mm的样品。对于薄织物和隔热材料的热导率测试,如果要实现高精度测量,如此大的样品尺寸势必会增大测试仪器的护热、机加工和热应力变形等方面的技术难度和造价。因此,对于厚度小于1mm的被测样品,完全可以采用小尺寸样品,如50mm×50mm,同样可以保证稳态下的一维热流。(5)对于难度最大的小温差准确测量,可以借鉴闪光法而避开热导率的直接测量,可通过测量热扩散率来间接获得热导率,热扩散率的测量则可以采用频域技术,通过频域技术可以非常准确的将温差信号转换为频域信号。这可能将是今后的一个重要研究方向。(6)另外,表征薄织物的热性能参数中,除了导热系数和热阻之外,还涉及到人体触摸织物的冷感或热感表征参数:吸热系数。最好有新型测试方法能将这些热性能参数进行整体考虑和测试,为织物热性能提供完整的准确测试评价。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
[color=#990000]摘要:本文介绍国内耐火砖及其隔热性能测试技术现状,非常清楚的说明了印度航母锅炉爆炸的主要原因很可能就是我国民用耐火砖及其测试技术不过关。本文的另一个目的是借印度航母锅炉爆炸事故,使大家对高温隔热材料及其性能测试有一个清晰的认识和引以为戒,为今后选择合理的测试方法和手段提供参考。[/color][color=#990000]关键词:印度航母、锅炉爆炸、耐火砖、隔热性能、导热系数[/color][align=center][color=#990000][img=,631,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905292206432395_9347_3384_3.jpg!w631x395.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#990000]1. 引言[/color][/b] 前几年,印度从俄罗斯引进的航母发生了大范围的锅炉爆炸事故,造成人员和设施的重大损失,印度和俄罗斯这两个欢喜冤家由此打起口水仗。印度抱怨俄国航母制造技术不过关,俄国指责印度航母使用技术不到位,挣来吵去相互推卸责任,最终把问题责任归结到用于航母锅炉隔热的“中国耐火砖”上,似乎是先进的俄罗斯制造技术加上印度高超航母使用技术被中国落后的耐火砖脱了后腿。 尽管我们看不到印俄两国针对航母锅炉耐火砖隔热性能上做出的分析报告,但可以从国内耐火砖及其隔热性能测试技术现状进行分析,同样可以得出问题确实出在中国耐火砖上的结论。 本文介绍国内耐火砖及其隔热性能测试技术现状,非常清楚的说明了印度航母锅炉爆炸的主要原因很可能就是我国民用耐火砖及其测试技术不过关。本文的目的是借印度航母锅炉爆炸事故,使大家对高温隔热材料及其性能测试有一个清晰的认识和引以为戒,为今后选择合理的测试方法和手段提供参考。[color=#990000][b]2. 当前国内耐火砖和隔热性能测试水平[/b]2.1. 耐火砖材料水平[/color] 国内耐火砖和相应的高温隔热材料,多年来一直是饱受诟病的一类产品,由于使用温度不高(1200℃以下)和使用环境不是很苛刻,在工业领域的多年来国产耐火砖一直勉强能够使用,而考核一个国家耐火砖的最高水平就是看耐火砖是否能在航母锅炉上得到使用。 舰用锅炉在工作过程中,炉膛内最高温度超过1800℃,起热防护作用的耐火砖要在很小的厚度范围内,使迎火面1800℃的高温传到背火面时低于300℃,并且能抵抗住内部气流、火炮射击、导弹发射和大风浪航行形成的强烈振动和冲击,否则锅炉的钢铁外壳就可能发软变形,因此对耐火材料有很高要求。 在舰用耐火砖使用上,我们军工部门曾对国内外的耐火砖进行过详细的调研和考察,但国产耐火砖无一能达到使用要求。为了,海军工程大学杨自春教授带领的团队开展了多年艰苦研究,确定用新型陶瓷材料取代传统的耐火砖材料,在制造工艺上提出了“梯度密度”的概念,利用新技术、新工艺,做出的新型耐火陶瓷样品,大幅度提高产品的耐火和隔热性能。成品在国产驱逐舰上的实验中不断改进,最后奇迹般的超过进口产品耐火度的2倍,而成本仅有进口产品的1/6。这不能不说是个奇迹,一举解决了国产武器的巨大问题缺陷。2017年1月9日,在北京人民大会堂举行的2016年度国家科学技术奖励大会上,杨自春教授凭借研制的“舰船新一代高温热防护材料和技术”荣膺国家科技进步奖二等奖。[color=#990000]2.2. 高温隔热性能测试水平[/color] 高温热防护材料的另一项核心技术就是隔热性能测试技术。到目前为止国内耐火材料隔热性能测试标准还是冶金行业标准YB/T 4130-2005“耐火材料导热系数试验方法(水流量平板法)”。此标准借鉴了美国ASTM C201“耐火材料导热性的标准测试方法”和英国BS 1902-505“耐火材料导热系数标准测试方法(平板/水量热计法)”,并从技术难度和制造成本考虑,此标准还大幅度简化了上述英美标准测试方法,因此按照YB/T 4130-2005标准执行的相应测试设备在实际测试中存在以下严重问题: (1)英美标准测试方法的导热系数测试范围为0.05~28W/mK,YB/T 4130标准中标称的范围为0.03~2W/mK。尽管YB/T 4130标称可以对隔热材料导热系数低至0.03W/mK进行测试,但大量应用证明YB/T 4130只能勉强测试大于0.5W/mK的导热系数,对小于0.5W/mK的导热系数测试误差极大。 (2)国内很多耐火材料和隔热材料权威检测机构采用执行YB/T 4130标准的高温导热仪进行的大量测试证明,YB/T 4130标准导热仪测试的导热系数值普遍大幅度偏低,也就是会将普通隔热性能的材料测试出优良隔热性能的超低导热系数结果,这往往会误导隔热材料设计和使用单位。 鉴于国内在高温隔热性能测试技术上存在的严重问题,国内军工系统为了满足军工产品的需求,分别开展下以下两方面的研究并获得了满意的结果: (1)为了对舰用高温热防护材料进行隔热性能评价,海军工程大学杨自春教授带领的团队曾采用过YB/T 4130标准和相应设备进行过测试考核,但同样发现测试结果误差大、导热系数大幅度偏低的严重问题。为此,杨自春团队自行开发的高温测试方法和设备,尽管没有任何文献报道,不知具体采用什么方法,但在以往会议交流过程中杨自春教授称已经圆满解决了这个测试难题。 (2)我们航天系统涉及到大量高等级高温隔热材料的使用,需要准确测量不同温度、不同真空度和不同气氛下的隔热材料导热系数,以了解空间环境和星际环境下材料的隔热性能。为此,我国航天系统不惜重金引进过3~4套德国耐驰公司的防护热板法高温导热仪,但由于耐驰公司的防护热板法高温导热仪最高温度只能达到700℃,而且还经常发生高温故障,所以目前常用的最高温度仅为500多度。同样,航天系统也采用过YB/T 4130标准和相应设备,同样出现测试结果太离谱的现象。为真正解决更高温度的导热系数准确测量,中国飞机强度研究所、哈工大和航天材料工艺研究所分别采用热流计法和非稳态阶跃式平面热源法研制了高达1500℃的真空型高温导热仪,上海依阳实业有限公司根据热流计法研制生产了最高温度1000℃的高温导热仪。这些设备的研制和应用,很好的解决了航天系统高温隔热材料的测试评价难题。[color=#990000][b]3. 印度航母锅炉爆炸事故中耐火砖问题分析[/b][/color] 综上所述,我国耐火砖造成了印度航母锅炉爆炸事故,我们分析主要原因如下: (1)海军工程大学杨自春教授带领的团队研制生产的舰用高温热防护材料已经非常成熟,并成功替代进口耐火砖在舰船中得到了应用。我国这些军工系统的高温热防护材料目前根本就没有转为民用和扩散到社会上,因此更不可能还销售给印度军方,因此印度军方得到的中国耐火材料只能是廉价低性能的民用耐火砖产品。 (2)国产民用耐火材料一般都会经过国内耐火材料权威机构进行检测,能进行高温耐火材料检测的国内民用产品权威检测机构无一例外采用的都是YB/T 4130标准和相应导热仪,对国内民用耐火砖的导热系数测试结果一定会远低于实际导热系数,出具的检测报告自然会满足航母锅炉隔热性能的要求。但自从印度航母锅炉爆炸事故后,国内个别权威检测机构已经不再采用YB/T 4130标准和相应导热仪出具导热系数低于0.03W/mK的检测报告,以避免不必要的风险和责任。 (3)一般来说,按照军工配套产品的订购管理规程,所订购材料除了需要生产厂家出具材料性能检测报告之外,还需要订购机构或第三方进行验证检测。也就是说印度军方订购了中国耐火砖后,除了中国耐火砖厂家出具中国权威结构的检测报告外,还需要在印度国内进行第三方验证检测。但从我们查到的相关资料可以看出,印度直到2017年才仿制完成德国耐驰的防护热板法高温导热仪,但测试温度范围仅为50~300℃。由此可见,在印度军方当年进口中国耐火砖时,要么没有进行印度国内的第三方测试,要么印度国内第三方测试与中国国内测试一样存在问题。 (4)印度航母锅炉爆炸后,印度,特别是俄罗斯一定会对锅炉耐火砖进行全面检测,检测结果一定差于设计指标要求,由此印度和俄罗斯会认定中国耐火砖存在问题而造成锅炉爆炸。 总之,如果印度航母锅炉使用了从中国引进的耐火砖,那一定是中国民用级别的耐火砖,而错误的导热系数测试结果一定很低并在纸面上满足航母锅炉的高温隔热要求,这才误导印度军方将这些品质较低的中国耐火砖堂而皇之的使用在航母锅炉上,使得这些“物美价廉”的耐火砖给印度航母带来了灾难。[color=#990000][b]4. 总结[/b][/color] 本文仅从高温隔热材料的隔热性能角度分析印度航母锅炉爆炸的原因,也有可能其他性能对锅炉用高温隔热材料带来严重影响。本文希望通过印度航母锅炉爆炸事故来展现目前国内耐火材料及其隔热性能测试技术方面存在的严重问题,以使印度航母锅炉爆炸事故能为我们提供更好的警示作用。 本文的另一个重点是说明目前国内采用的YB/T 4130标准和相应导热仪,由于YB/T 4130标准在照搬国外标准过程中过于简化,获得的导热系数测试数据基本都是错误的,测试的导热系数严重偏低,因此在使用YB/T 4130标准和相应导热仪时要十分谨慎。有关简化国外标准带来的误差影响将专文进行分析。[color=#990000][b]5. 参考文献[/b][/color](1)YB/T 4130-2005耐火材料导热系数试验方法(水流量平板法)(2)ASTM C201-93(2019)Standard Test Method for Thermal Conductivity of Refractories.(3)BSI - BS 1902-5.5 Methods of testing Refractory materials - Part 5: Refractory and thermal properties - Section 5.5 Determination of thermal conductivity (panel/calorimeter method) (method 1902-505).(4)秦强, 蒋军亮, 王琦, et al. 大温差测试条件下热防护材料高温导热系数试验方法. 科学技术与工程, 2014, 14(35):56-60.(5)解维华, 张博明, 杜善义, et al. 高温绝热毡有效热导率的理论分析与实验研究. 材料研究学报, 2006, 20(6).(6)杨景兴, 何凤梅, 陈聪慧, et al. 高温长时使用隔热材料热导率评价. 复合材料学报, 2013(s1):279-282.(7)高温热流计法导热仪(TC-HFM-1000):上海依阳实业有限公司;http://www.eyoungindustry.com/2011/1122/7.html(8)Reddy K S, Jayachandran S. Investigations on design and construction of a square guarded hot plate (SGHP) apparatus for thermal conductivity measurement of insulation materials. International Journal of Thermal Sciences, 2017, 120: 136-147.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
[table][tr][td][color=#ff0000]摘要:本文针对耐火隔热材料导热系数测试中的大温差和小温差这两类主流测试方法,明确了有效导热系数和真导热系数的定义,首次详细描述了这两个参数之间的关系、区别和详细转换方法,明确了这两类主流测试方法的适应范围,从而便于在耐火隔热材料性能评价中选择合适的测试方法,有利于对耐火隔热材料的隔热性能做出准确测试评价,从而保证对隔热材料及结构的正确选择和设计。[/color][/td][/tr][/table]关键词:耐火材料、隔热材料、有效导热系数、真导热系数、导热系数、大温差、测试方法[align=center][b][color=#3333ff]注:文中有大量公式,但不便在网页中进行完整显示。本文的PDF格式完整版本,已在本文的结尾处附上。[/color][/b][/align][b][color=#ff0000]1. 引言[/color][/b] 导热系数是评价和使用耐火隔热材料的关键参数,但在实际测试和应用中还存在许多困惑和误区。 耐火隔热材料在实际高温条件下使用时多为板材和管材,隔热材料大多处于一个受热面和背热面温度相差巨大的热环境中。而在材料样品导热系数具体测试中,有些是在模拟实际使用热环境的大温差条件下进行测量,而有些则是在很小温差、甚至没有温差的条件下进行测量,不同的测量导致所得到的结果相差很大,这给耐火隔热材料的性能评价和使用带来很大困扰。 由于技术上的局限性和测试及验证手段不足等原因,耐火隔热材料行业多年来一致对耐火隔热材料导热系数测试方法缺乏准确的理解,对哪种测试方法更能准确表征耐火隔热材料性能并不明确,由此造成测试方法混杂和乱用的现象,使得很多隔热结构设计人员在耐火隔热材料的性能评价和选材中不知该用哪种测试方法,经常会出现误导现象,甚至导致工程应用中出现漏热等重大事故。 为了满足耐火隔热材料在实际工程中的应用,加强对耐火隔热材料导热系数测试的准确了解,规范耐热隔热材料导热系数测试方法的选择,本文首次将耐火材料导热系数测试方法,按照测试过程中样品一维热流方向上的大温差和小温差进行分类,由此分别定义出有效导热系数和真导热系数。通过对这两种导热系数分析、计算和验证,展示出这两种导热系数的区别、相互关系以及可转化性,明确如何正确选择耐火隔热材料测试方法,明确如何正确描述和表达耐火隔热材料的隔热性能,由此实现耐火隔热材料测试评价和选材的规范性。[color=#ff0000][b]2. 耐火隔热材料导热系数主要测试方法和设备2.1. 测试方法[/b][/color] 材料导热系数测试方法主要分为稳态法和瞬态法,对于耐火隔热材料的导热系数测试而言也是如此。但由于耐火隔热材料一般都是在高温下使用,所以相应的测试方法也需要满足高温要求。由此,目前国内外也仅有限几种方法可用于耐火隔热材料高温条件下的导热系数测试,如图 2‑ 1所示。[align=center][img=,500,156]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142042533218_8908_3384_3.png!w690x216.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 1 耐火隔热材料高温导热系数测试方法分类[/color][/align] 采用以上测试方法进行耐火隔热材料的测试设备如下:[color=#ff0000][b]2.2. 测试设备2.2.1. 稳态热流计法高温导热系数测试仪器[/b][/color] 稳态热流计法高温导热系数测试仪器依据GB/ T 10295、ASTM C201和ASTM C518标准测试方法,是一种标准的稳态法导热系数测试设备。稳态热流计法高温导热系数测量原理如图 2‑ 2所示,当水平放置的被测平板状样品上下热面和冷面处在恒定温度时,在被测样品的中心区域和热流测量装置的中心区域会建立起类似于无限大平板中存在的一维稳态热流。通过测量热流密度、试样的热面和冷面温度以及试样厚度则可获得被测试样的导热系数。稳态热流计法高温导热系数测试仪器图 2‑ 3所示。[align=center][img=,690,389]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142044227159_7689_3384_3.png!w690x389.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 2 热流计法高温导热系数测量装置原理图[/color][/align][align=center][color=#ff0000][img=,690,535]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142044416555_2241_3384_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 3 上海依阳公司热流计法高温导热仪[/color][/align] 与其它测试方法相比,稳态热流计法高温导热系数测试方法及其仪器最显著特点就是测试条件可以模拟耐火隔热材料在各种实际工程中的应用环境,稳态热流计法是目前唯一能模拟出实际工程隔热环境的测试方法,在被测样品上能够建立起工程实际应用中的隔热大温差,即温度样品冷面可以控制在室温~50℃以下,而样品热面温度则可以达到1500℃以上的高温。[b][color=#ff0000]2.2.2. 稳态保护热板法中温导热系数测试仪器[/color][/b] 稳态保护热板法导热系数测试仪器依据GB/T 10294和ASTM C177标准测试方法,是一种标准的稳态法导热系数测试设备。稳态保护热板法导热系数测试原理如图 2‑ 4所示。保护热板法有单样品和双样品之分,样品置于加热板上,样品2/3尺寸大小的热板内布置用于量热的加热丝,其它尺寸外缘部分布置防护加热丝,并有隔离缝,下部是辅助防护加热,这样热板部分的发热量通过样品形成一维稳态热流,均作为热流密度的计算量,因此保护热板法是一种绝对方法。稳态保护热板法高温导热系数测试仪器如图 2‑ 5所示。[align=center][img=,516,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142045185716_9092_3384_3.jpg!w516x301.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 4 单样品防护热板法测量原理图[/color][/align][align=center][color=#ff0000][img=,441,486]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142045307632_8761_3384_3.jpg!w441x486.jpg[/img][/color][/align][color=#ff0000][/color][align=center]图2‑ 5 德国耐驰公司高温保护热板法分析仪[/align] 稳态保护热板法高温导热系数测试方法及其仪器最显著特点就是其测量精度最好,常用于计量和校准标准材料和其它测试仪器,被测样品冷热面温差小,最大不超过50℃,但保护热板法测试仪器用于耐火保温材料导热系数测试中的最大问题是测试温度不高,样品热面温度最高只能达到600℃。[b][color=#ff0000]2.2.3. 准稳态高温导热系数测试仪器[/color][/b] 准稳态导热系数测试技术是一种新型测试方法,准稳态高温导热系数测试仪器依据ASTM E2584标准测试方法。准稳态法是一种介于稳态法和瞬态法之间的一种测试方法,准稳态导热系数测试原理如图 2‑ 6所示。[align=center][img=,560,370]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142046135293_9233_3384_3.png!w690x457.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图 2‑ 6 准稳态法导热系数测量原理图[/color][/align] 准稳态法采用的是一维热流加热方式,被测平板状样品在被加热或冷却到一定阶段后,通过试样的热流速度将达到一个缓慢变化状态,也就是准稳态状态,由此可以测量样品在加热和冷却过程中热流随时间的变化速度,,通过得到的准稳态条件下的热流和温度变化测试数据,可以准确计算出被测材料的热扩散系数、热容、热焓和导热系数。准稳态法高温导热系数测试仪器如图 2‑ 7所示。[align=center][img=,500,578]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142047447306_5655_3384_3.png!w690x798.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图 2‑ 7 上海依阳公司准稳态法高温导热仪[/color][/align] 从原理上讲准稳态法是一种大温差形式的动态测试方法,在试验过程中的测量参数都是试样表面温度变化,不涉及到材料的内部变化,而是将材料的内部变化都看成为一个等效传热过程,因此这种方法可以用于材料在具有相变和化学反应过程中的有效热扩散系数、热容、热焓和有效导热系数测量。准稳态法的另外一个突出优点在于大大缩短了测试周期,基本可在36小时内测试得到一条有效导热系数随温度的变化曲线。[b][color=#ff0000]2.2.4. 瞬态热线法高温导热系数测试仪器[/color][/b] 瞬态热线法导热系数测试仪器依据GB/T 5990和ASTM C1133标准测试方法,是一种标准的瞬态法导热系数测试设备。瞬态热线法导热系数测试原理如图 2‑ 8所示。[align=center][img=,475,359]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142048251129_5443_3384_3.jpg!w475x359.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图 2‑ 8 热线法导热仪结构原理图[/color][/align] 热线法是在样品(通常为大的块状样品)中插入一根热线。测试时,在热线上施加一个恒定的加热功率,使其温度上升。测量热线本身或与热线相隔一定距离的平板的温度随时间上升的关系。热线法高温导热系数测试仪器如图 2‑ 9所示。[align=center][img=,690,555]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142048505870_3628_3384_3.jpg!w690x555.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 9 美国TA公司热线法高温导热仪[/color][/align] 瞬态热线法高温导热系数测试方法及其仪器最显著特点就是仪器结构简单和测试温度高,可以轻松实现1400℃下的高温测试,这也是过去常用的耐火隔热材料导热系数测试方法和仪器。 与上述稳态测试方法相比,瞬态热线法高温导热系数测试方法及其仪器在测试过程中要求被测样品整体温度达到均匀一致后再进行测量,所以瞬态热线法是一种无温差的测试方法。由于热线法中的热线很细,热线通电加热后热量向热线的径向方法传播,所以热线法测量的是样品整体导热系数而没有方向性,所以热线法要求被测样品由各向同性材质制成。[b][color=#ff0000]2.2.5. 瞬态闪光法高温导热系数测试仪器[/color][/b] 需要特别指出的是:传统意义上的瞬态闪光法并不适合对耐火隔热材料材料的导热系数进行测试, 这主要是因为耐火隔热材料的导热系数普遍偏低,脉冲光辐照到样品前表面后,脉冲形式的加热热量无法传递到样品背面,使得样品背面几乎没有任何温度变化,背温探测器基本检测不到任何温升信号。因此,Gembarovic和Taylor在闪光法基础上开发了一种步进加热三点测温的测试方法用于低导热材料的高温热扩散系数测量,测量原理如图 2‑ 10所示,整个测量装置的结构如图 2‑ 11所示。[align=center][img=,600,363]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142049373131_4398_3384_3.png!w690x418.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图 2‑ 10 瞬态步进加热三点测温法高温热扩散系数测量原理图[/color][/align][align=center][b][img=,690,441]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142049522161_6872_3384_3.png!w690x441.jpg[/img][/b][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 11 瞬态步进加热三点测温法高温热扩散系数测试系统结构示意图[/color][/align] 这种测试方法和设备可以对相对较小的样品()进行温度高达1500℃下的高温热扩散系数测量,测量原理与闪光法近似,只是将闪光加热的脉冲宽度加的很长,对样品表面进行长时间的加热,从而使得热量能传递到样品背面获得有效测量信号。但这种测试方法在取样过程中样品不能太厚,否则热量还是无法传递到样品背面,由此很容易造成取样没有代表性问题。[b][color=#ff0000]2.3. 各种测试方法测试能力比较[/color][/b] 通过上述耐火隔热材料导热系数各种测试方法和相应测试设备的描述,将各种测试方法和测试仪器的主要特点、能力和要求进行汇总比较,如图 2‑ 12所示,由此对各种测试方法有一个直观的了解。[align=center][color=#ff0000][img=,590,160]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142051019290_574_3384_3.png!w690x188.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图2‑ 12 耐火隔热材料导热系数测试方法和测试仪器比较[/color][/align] 从图 2‑ 12中的综合比较可以看出,综合能力排名前两位的是准稳态法和稳态热流计法,这也就是上海依阳实业有限公司选择生产这两种测试仪器的主要原因之一。[b][color=#ff0000]3. 真导热系数和有效导热系数的定义[/color][/b] 根据上述针对耐火隔热材料导热系数测试方法所进行的介绍,可以发现尽管测试方法和测试设备有不同形式,但这些测试方法都离不开温度场这个环境变量和测试条件,即无论测试方法怎么变化,都必须使得被测样品要么是大温差、要么是小温差(将无温差归到小温差范围内)。这样,我们就可以将耐火隔热材料的导热系数按照温差大小分别对应进行定义,即: (1)样品小温差下,或无温差下得到的导热系数定义为真导热系数; (2)样品大温差下测量得到的导热系数定义为有效导热系数。 以往有效导热系数的定义多根据被测样品的均质性和组分结构的多样性来定义,并没有明确的按照测试温差大小(或使用过程中的温差大小)来定义。现在明确采用温差大小来定义和区分有效导热系数和真导热系数的不同,一方面是便于今后对耐火隔热材料测试方法选择和耐火隔热材料热性能的准确描述,另一方面也是依据标准测试方法所做的规定。 在国内外所有稳态法导热系数标准测试方法中,都指出:“通过测量热流、温差及样品厚度尺寸,利用稳态傅立叶导热公式计算得到的材料传热性质(导热系数或有效导热系数),可能并不是材料自身固有特性,因为它很大程度上可能取决于具体测试条件,例如试验过程中样品上的冷热面温差大小”。这句话指出了两个基本事实,可以理解为有两个含义: (1)一个事实就是材料的固有特性,即材料的固有特性是不受测试条件影响而本身存在的。所以在测试过程中要明确了解到底测量的是不受测试条件影响的材料固有特性,还是测量与测试或使用环境有关的特定环境特性。 (2)材料的固有特性,很大程度取决于具体测试条件,即取决于样品上的冷热面温差大小。温差小时测量得到则是固有特性,温差大时测量得到的则不是固有特性。 根据标准测试方法中的这些规定,就可以很容易进一步明确耐火隔热材料导热系数的定义: (1)样品小温差下,或无温差下得到的导热系数定义为真导热系数,即样品材料的固有导热系数; (2)样品大温差下测量得到的导热系数定义为有效导热系数,即样品材料的环境导热系数。 由此可见,一旦材料制成,其真导热系数就会固定不变,真导热系数就是这材料的固有特性。而这种材料在不同使用温度环境下,则会有相应的有效导热系数,这主要是因为在大温差条件下,有效导热系数会包含除真导热系数之外,还包括与辐射和对流传热相对应的辐射导热系数和对流导热系数。 由此可见,在小温差条件下,假设不考虑辐射传热和对流传热形式,同时假设也忽略气体导热传热,那么所谓的真导热系数,基本就代表了材料的固相导热系数。因此,为了对样品材料的真导热系数进行准确测量,很多标准测试方法对导热系数测试中的小温差进行了规定:GJB 329规定测试温差应控制在10~50℃,GB/T 10295建议温差控制在5~10℃,ASTM相关标准规定该温差应不大于25℃。由此可见,在最大温差不超过50℃条件下,就可以忽略稳态法测量中辐射和对流传热的影响,稳态法测量得到的样品导热系数,就是真导热系数。需要注意的是:耐火隔热材料由于低密度和高孔隙率,材料内部有大量孔隙,由此这个真导热系数,包括了材料的固体导热系数和气体导热系数。 根据上述小温差的定义,温差小于50℃的导热系数测试都是真导热系数测试。那么对于样品温度均匀无温差的测试,所得到的导热系数更是真导热系数。完成了两种导热系数定义后,就可以很明确知道不同测试方法测量得到不同类型的导热系数,即: (1)真导热系数测试方法:保护热板法、瞬态热线法、瞬态闪光法。 (2)有效导热系数测试方法:热流计法、准稳态法。[color=#ff0000][b]4. 真导热系数与有效导热系数的关系及其转换4.1. 问题的提出[/b][/color] 对于耐火隔热材料的性能测试,国内外都处于非常混乱的局面,有些测试得到的有效导热系数,有些测试得到的则是真导热系数,这些不同导热系数往往会引起隔热材料选择和隔热结构设计的混乱,特别是在耐火隔热材料高温性能测试中,测试方法的混乱使用很容易造成对隔热性能的高估,从而造成隔热效果不佳,甚至出现漏热事故和爆炸。因此,针对耐火隔热材料,如何才能准确测试和描述导热系数才能准确和实用呢,下面将从理论分析方面来对这个问题进行求解。[b][color=#ff0000]4.2. 真导热系数与有效导热系数的关系[/color][/b] 按照上述小温差和大温差形式分别定义真导热系数和有效导热系数,我们选择小温差的保护热板法法和大温差的热流计法来研究真导热系数与有效导热系数的关系。对于大温差的热流计法导热系数测量,有效导热系数的测量公式为: 式中表示流经样品厚度方向上的热流密度,表示样品厚度,表示样品热面温度,表示样品冷面温度。在热流计法大温差测量过程中,样品冷面温度的变化一般较小,基本都控制在50℃以下,而热面温度则较大(1000℃)。大温差下得到的有效导热系数的描述,都需要明确热面温度和冷面温度,并可用平均温度来表达。对于小温差的保护热板法导热系数测量,真导热系数的测量公式为: 式中同样表示流经样品厚度方向上的热流密度,表示样品厚度,表示被测样品冷热面之间的温度差。在保护热板法小温差测量过程中,冷热面温差很小,基本都控制在50℃以下。小温差下得到的真导热系数的描述,由于温差小,则可以直接用平均温度来描述,而无需标明热面温度和冷面温度。 尽管大温差和小温差所对应的两种测试方法不同,但这两种方法都是基于稳态傅立叶传热定律,公式和中各个参量的物理意义是相同的。因此,大温差的热流计法导热系数测量,可以在测试模型和数学上假设是由多个相同厚度的小温差保护热板法多层叠加而成,即和。这个假设的前题是: (1)样品材料在测试温度范围内没有化学反应或相变。 (2)在小的温度和气压区间内,真导热系数或保持不变、或呈线性关系。 (3)耐火隔热材料中的热传递形式一般由固相介质导热、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]介质导热及辐射传热三部分构成,如果材料内部不存在通孔形式的孔隙,可忽略辐射传热对整体热传递的贡献。 这样,大温差的热流计法导热系数测试模型数学表达式,就可以用小温差的保护热板法导热系数测试模型数学表达式的积分形式来描述,由此得出有效导热系数与真导热系数关系式为: 式中的和代表温度和气压变量。通过公式所定义的真导热系数与有效导热系数的关系,就可以进行这两种导热系数之间的转换,即通过大温差的有效导热系数测量推导出相应的小温差时的真导热系数,或根据小温差真导热系数测量推导出大温差时的有效导热系数。[b][color=#ff0000]4.3. 由真导热系数推导有效导热系数[/color][/b] 由真导热系数测试结果推导出大温差条件下的有效导热系数,即据根真导热系数测试结果推算出在温度~范围内的大温差有效导热系数,具体实施方法就是在温度~范围内选择一系列温度点进行保护热板法或瞬态热线法导热系数测试,得到一系列不同温度下的真导热系数测试结果。这里的在保护热板法测试中代表样品的平均温度,在瞬态热线法和瞬态闪光法中代表样品温度。然后将测试结果(,)进行最小二乘法拟合得到一个多项式表达式: 式中的、、和是与样品材料自身特性有关的多项式常数。大多数耐火隔热材料的真导热系数与温度的非线性关系一般都可以用一元三次多项式描述。 将得到的真导热系数随温度变化多项式代入公式,然后进行积分求解就可以得到相应的有效导热系数。针对气压变量的真导热系数推导有效导热系数也是如此操作。[b][color=#ff0000]4.4. 由有效导热系数推导真导热系数[/color][/b] 同样,在有效导热系数推导真导热系数过程中,假设真导热系数随温度变化关系是一个三元一次多项式,即: 式中的、、和是与材料自身特性有关的待定常数。将式直接代入与式可得: 在式中只有、、和四个未知数,理论上可以通过4个式的联立方程就可求解出这四个未知数。即在理论上通过4次值调整,即进行4个不同热面温度下的稳态热流计法导热系数测试试验,同时保持样品冷面温度基本不变,由此得出4组相应的、值,就可建立这4个联立方程,从而求出4个待定常数、、和的值,最终得到真导热系数与温度的关系表达式。 从式中可以看出,式对温差大小没有任何限制。因此可以在容易实现的大温差测试条件下进行相应测试和测算。为了提高这种方法的推导计算准确性,在选取值时应尽可能接近所需要的温度值。例如需求1000℃的材料真导热系数,选取的4个值中至少应有一个值为1000℃或大于1000℃。如果需要某一特定温度段的真导热系数,比如需要500~1000℃之间的材料真导热系数,那么4个值建议选取为500℃、l 000℃以及介于500℃与1000℃之间的2个温度点数据。同时,需要说明的是本方法不是利用低温段真导热系数进行高温真导热系数简单外推,而是在掌握大温差测试条件下有效导热系数相关数据的基础上,通过确定所假设的函数待定常数来最终获取耐火隔热材料高温真导热系数,并且假设的函数形式是统计分析得出的结论以及ASTM相关标准认可的。[b][color=#ff0000]5. 结论[/color][/b] 通过以上的理论分析和计算,针对耐火隔热材料导热系数测试中常用的小温差和大温差两类测试方法,明确了有效导热系数和真导热系数的定义,首次详细描述了这两个参数之间的关系、区别和详细转换方法,明确了这两类主流测试方法的适应范围,,从而便于在耐火隔热材料性能评价中选择合适的测试方法,有利于对耐火隔热材料的隔热性能做出准确测试评价,从而保证对隔热材料及结构的正确的选择和设计。 下一部工作将针对各种耐火隔热材料的有效导热系数和真导热系数测试数据,对上述的真导热系数和有效导热系数之间的关系和转换方式进行试验验证,由此来对测试方法、测试设备和两种导热系数相互关系及其转换进行评价。[b][color=#ff0000]6. 参考资料[/color][/b] (1) Gembarovic, J., and Taylor, R. E., “A Method for Thermal DiffusivityDetermination of Thermal Insulators,” International Journal of Thermophysics,Vol. 28, No. 6, 2007, pp. 2164-2175.[align=center][img=上海依阳公司热流计法高温导热系数测试系统,690,499]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802142040536176_2249_3384_3.png!w690x499.jpg[/img][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
航空航天领域属于高科技行业,这其中航天器的核心部件就是发动机,整个发动机的大小零件都可以用到金属激光切割机,下面华俄激光就以隔热屏、扇形叶片板、化铣部件的激光加工为例,给大家介绍一下高端金属激光切割技术在航空航天中的运用。027-817322821、[url=http://www.helaser.com.cn/]金属激光切割机[/url]对隔热屏群孔的精密加工隔热屏是厚度1毫米左右的锥形型材,通常高度和直径在1米左右,孔径在5毫米以下,数量可到达上万个。此种零件通常运用焊接和钣金加工,加热后会有变形且不易消除。在自由状态下加工会有各种偏差,精确度也达不到要求,一般制作方式完全不能按质按量完成。采用金属激光加工可以有效提高质量,在零部件存在各种不稳定因素的情况下,通过对零件的特征扫描,精确测算出零件上各部位的实际位置,再使用智能加工程序调整好每行的打孔位置,可以使各种形态的加工件精确打孔。2、金属激光切割机对扇形叶片板的精密打孔扇形部件是航空航天发动机的重要部件,从里到外有五种不同形态的叶型板焊接组成。叶片是压轧形成,精度要求交高,为满足加工精度要求,发动机扇形部件的加工需采用金属激光切割机,重熔层厚度不高于0.03毫米,能够保证零件的形态、位置和重熔层的处理。3、金属激光切割机对钛合金化铣层的加工航空航天发动机的性能增长,需要有特殊要求的部件生产。像机匣筒体部件,是钛合金材料,厚度在1毫米。部件上有多种安装座和5毫米的加强筋,会有1毫米筒体的重量,相当于4毫米的强度。此部件能运用5毫米数控加工的方法制造,但是钛合金材料本身的操作难度就比较打,大大降低了制造效率。运用化铣加工的方法能很好的提高制造效率,节约成本。机匣筒体化铣是需要制造5毫米厚的钛合金材质,在部件表面涂层精确刻出形线,然后去除涂层用化铣液侵蚀。化铣技术的重点在于形线的精确加工,这点金属激光切割技术可以完全满足。金属激光加工在航空航天领域制造中还有涉及很多,包括激光打孔、激光焊接、表面处理、增材制造等等,而激光切割占比非常大。金属激光切割机也是积极助力航空航天运载工具的性能、寿命、成本的提升,极大的推动了航空航天领域发展。
“服务员,隔壁房间的电视机声音太吵了!”“总台,你们这空调室外机的声音太响了!”……对于频繁出差、或者常去钟点房的人来说,总会遇到因房间隔音效果不好的困扰——吵得睡不好、泄露隐私、或者“被听”别人的隐私。住酒店,当然是要挑个环境安静的,不过不少快捷酒店是改装而成的,本来就存在先天不足,房价又不高,再要花很大的成本来装修、彻底改善隔音,可能性并不大。那么,快捷酒店的隔音效果究竟怎么样呢?本期《好奇实验室》随机挑选了杭州快捷酒店的6家门店、共18间房,进行一场体验式评测。测试对象:汉庭快捷武林广场东店、7天西湖武林广场店、速8酒店杭州浙大(西溪校区)店、莫泰连锁酒店湖墅南路店、布丁酒店杭州文一店、如家快捷文一店。每家门店抽取3间房间,其中两间是相邻的,还有一间在正上方。这么做,是为了测试两种不同的隔音效果——按国家标准,建筑物的隔声分空气声和撞击声两种。两间相邻房间测试的是空气声隔声,也就是我们通常在房间里说话,对隔壁房间的影响;上下两个房间测试的是楼板撞击声,即楼上走动或拖拉椅子发出的噪声,对楼下房间的影响。测试仪器:噪声振动测量仪、标准撞击器。测试方法:根据建筑隔声测量规范GBJ75-1984,相邻两间房空气声隔音量:用全方位功放器在一间房内播放噪声,同时用声级计记录下相邻两个房间的噪声值,相减得出房间的隔音量。上下楼板撞击声隔音量:在楼上的房间用标准撞击器,模拟走动或推拉桌椅发出的噪声,并在楼下房间用声级计记录噪声值,相减得出楼板的隔音量。“房间隔音是门大学问,好坏与否,取决于使用的材料和装修。”浙江大学建筑技术研究所高级工程师张磊说,门、窗、电视机、开关盒、装修等每一个环节的疏忽,都容易拉低房间隔音的水平线。经过一番体验,张工程师点评:6家门店中,有的是做得最差的典型,玻璃是单层的,推拉窗效果不好,密闭不严实;有的门没有密封条,有的密封条是硬质的、起不了密封作用,最终也流于形式;有的装修不像是石膏板,用木板代替,隔声作用会很小;有的用上了石膏板,却忽视了一个重要环节,安装床头的接线盒和插座开关时,槽挖得太深,又没有填砂浆,墙体变空、传声更严重;有的甚至连空调洞都没有密封。相对于卧房,酒店卫生间也有很多的传声方式,比方说卫生间吊顶、下水管道以及排气孔等。“吊顶、管道都是贯通多个房间的,如果施工时没有把洞封严实的话,声音就很容易传递到隔壁。”张工程师说,因为卫生间空间小,吸声材料少。所以,住过酒店的人,一般都会有这样的经历,人在洗漱时会感觉声音要比平时更响,也会听到隔壁房间洗漱或人说话的声音。浙江大学建筑技术研究所副所长张三明说,一般高档酒店的隔音量要达到50分贝才会有比较好的隔音效果。那测试的这些快捷酒店门店的隔音究竟差多少呢?酒店客房里哪些位置最容易泄露你的隐私呢?今天17点,打开电视,锁定钱江都市频道(华数机顶盒9频道),《好奇实验室》带你去见分晓。口说无凭,实验为证,都市快报视听中心制作的视频节目《好奇实验室》,2013年全新改版,每周五17:00(周日重播)在钱江都市频道与电视观众见面。2013年的《好奇实验室》将大量增加热门商品极限消费体验。“好奇是一种态度,残酷是一种手段”,《好奇实验室》对这些商品的体验大多会采取最直接、最残酷的极限方式——比如,手机的防水功能如何,那我们就会将市面上的主流手机直接浸泡在水中,看最终效果。我们所做的一切只是为了提醒厂商更加注意产品质量,在宣传商品时更加切合实际,对消费者更加负责。当然,我们只是以普通消费者的身份,对某种商品或服务进行比较和体验,体验也只针对本栏目从正规渠道所购的此件产品本身,并不代表该品牌的其他产品或服务的整体质量,而只表明一种存在;体验结论也仅通过快报视听中心检测方法得出,仅供观众参考,任何厂商不得利用该结果用于商业宣传。 http://p.qpimg.cn/cgi-bin/cgi_imgproxy?url=http%3A%2F%2Fimg.ifeng.com%2Fpage%2FLogo.gif&size=0
环境试验箱温度均与度是试验检测的重点,影响均匀度因素有很多,其中保温材质就是一项,保温材质是决定试验箱性能的一大方面。一般行业采用的保温层材料分为两种:一是聚氨酯硬质发泡,二是超细玻璃纤维棉。这两种材质具备很好的保温效果,设备外形是冰冷的不会发热,如果质量要是差些的,外箱就会发烫温度很高影响到试验室内的均匀度。下面我们来详细分析一下这两种材质:[align=center][img=,348,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/03/202103221538562982_5984_1037_3.jpg!w348x348.jpg[/img][/align] 一、环境试验箱硬质的聚氨酯材料塑料泡沫,通称聚氨酯材料硬泡,它在聚氨酯制品中的使用量仅次聚氨酯软泡。聚氨酯材料硬泡多见网膜囊构造,具备隔热好用、重量较轻、强度大、工程施工便捷等优质特点,另外还具备隔音降噪、抗震、绝缘、耐高温、耐低温、耐水洗等特性,普遍用以电冰箱、冷柜的壳体绝热材料、冻库、冷藏运输车等保温隔热材料,房屋建筑、储存罐及保温管道,小量用以非隔热场所,如仿木料、包装制品等。一般而言,较密度低的聚氨酯材料硬泡关键作为隔热保温(隔热保温)原材料,较密度高的的聚氨酯材料硬泡可作为构造原材料(仿木料)。但硬质的聚氨酯材料泡耐受性溫度一般范畴在-40℃~+80℃,溫度高过80℃会使硬质的聚氨酯材料泡结块、隔热保温性减少等特性上的变弱,针对一些更高溫设备不能选用。 二、环境试验箱极细玻璃棉板:极细玻璃棉板的耐火性能好,在许多阻燃材料上都加上有极细玻璃棉板,极细玻璃棉板具备非常高的耐高温、隔热性,一般用以实验自然环境保温隔热材料。在制做环境试验箱的隔热保温层时,极细玻璃棉板的添充全过程较为繁杂且有一定难度系数。这类原材料能够隔绝高溫和低温,融入的溫度范畴范围广,都是环境试验箱制造行业选用较多、实际效果不错的原材料。
[color=#990000]摘要:针对碳纤维隔热保温材料这种在高温真空和惰性气体环境下的唯一一类耐高温隔热保温材料,本文介绍了碳纤维隔热保温材料高温导热系数测试中的特点,以及国内外针对碳纤维隔热保温材料导热系数测试技术的发展现状,并详细介绍了国外碳纤维保温材料导热系数测试结果,以及上海依阳公司采用稳态热流计法对国产石墨硬毡导热系数的测试结果。[/color][align=center][img=,566,376]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061729597358_7316_3384_3.png!w566x376.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]硬质碳纤维隔热材料[/color][/align][b][color=#ff0000]一、碳纤维隔热保温材料及其导热系数测试特点[/color][/b]碳纤维隔热保温材料是一种碳纤维与一定比例粘结剂成型制得的软毡材料,在软毡材料基础上通过碳化、石墨化、机加工制成硬质碳纤维隔热保温材料。评价这类材料隔热保温性能的一个重要指标为导热系数,而在导热系数测试中存在着与其他类型隔热材料不同的特点:(1)测试温度高:最高至1000~2000℃以上;(2)惰性气体环境;真空、氮气、氩气、氦气等;(3)两种温度分布形式:温度均匀和大温度梯度;(4)两类材料形式:柔性和刚性;(5)材料导电性:导电材料。[color=#ff0000][b]二、隔热材料高温导热系数国内外常用测试方法[/b][/color]对于低导热系数的隔热材料,常用的导热系数测试方法主要分为以下三类:[align=center][img=00.隔热材料导热系数常用测试方法,690,176]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061731593097_6773_3384_3.png!w690x176.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]三类导热系数常用测试方法[/color][/align]从以上列表可以看出,目前国内外可满足碳纤维隔热保温材料导热系数测试的商品化设备只有德国耐驰公司的稳态保护热板法导热仪和上海依阳实业有限公司的稳态热流计法导热仪,可实现在真空和惰性气体环境下对碳纤维隔热败落材料导热系数进行测试,而美国NASA的稳态热流计法导热仪则是非标自制的非商品数测试仪器。[b][color=#ff0000]2.1 稳态保护热板法[/color][/b]依据的标准为:ASTM C177 和 GB/T 10294,测量原理如图1所示。[align=center][img=01.单样品防护热板法示意图,516,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061732313057_7803_3384_3.jpg!w516x301.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图1 单样品形式稳态保护热板法测量原理图[/color][/align]对于稳态保护热板法导热系数测试仪器,目前国内外具有在高温和真空条件下进行导热系数测试能力的设备只有德国耐驰公司生产的商品化设备和美国NIST自制的标准化测试设备,如图2和图3所示。[align=center][img=02.德国耐驰公司保护热板法分析仪,500,333]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061732576517_3719_3384_3.jpg!w500x333.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图2 德国耐驰公司的稳态保护热板法导热仪[/color][/align][align=center][img=03.美国NIST保护热板法导热仪,600,403]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061733230452_8623_3384_3.jpg!w600x403.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图3 美国NIST稳态保护热板法导热仪[/color][/align][b][color=#ff0000]2.2 稳态热流计法[/color][/b]依据的标准为:ASTM C201、GB/T 10295和YBT 4130-2005。其中YBT 4130-2005完全照搬了ASTM C201,是一种采用水量热计法进行热流密度测量,也是一种热流计法。稳态热流计法的基本原理如图4所示。[align=center][img=04.热流计法高温导热仪测量原理图,690,389]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061733428187_8222_3384_3.png!w690x389.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图4 稳态热流计法测量原理图[/color][/align]对于稳态热流计法导热系数测试仪器,目前国内外具有在高温条件下进行导热系数测试能力的设备有以下四家机构的设备,如图5和图6所示,但只有美国NASA和上海依阳实业有限公司具有自制的标准化测试设备,如图7和图8所示。[align=center][img=05.国产水流量平板法高温导热仪,500,365]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061734048203_1810_3384_3.jpg!w500x365.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图5 国产水量热计法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=,608,600]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061753072806_6516_3384_3.jpg!w608x600.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图6 美国Orton公司水量热计法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=07.美国NASA稳态热流计法高温导热仪,624,473]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061734509267_416_3384_3.png!w624x473.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图7 美国NASA稳态热流计法高温导热系数测试系统[/color][/align][align=center][img=08.上海依阳公司热流计法高温导热仪,690,535]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061735204189_1658_3384_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图8 上海依阳实业有限公司稳态热流计法高温导热系数测试系统[/color][/align][b][color=#ff0000]2.3 瞬态热线法[/color][/b]依据的标准为:ASTM C1133 和 GB/T 5990。瞬态热线法的基本原理如图9所示。[align=center][img=09.热线法导热仪结构原理图(平行线法),475,359]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061735445173_2323_3384_3.jpg!w475x359.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图9 瞬态热线法导热仪原理图(平行线法)[/color][/align][align=center]对于瞬态热线法导热系数测试仪器,目前国内外具有在高温条件下进行导热系数测试能力的设备有以下两家公司的设备,如图10和图11所示。[/align][align=center][img=10.美国TA公司热线法高温导热仪,690,555]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061736056747_5297_3384_3.jpg!w690x555.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图10 美国TA公司热线法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=11.德国耐驰公司热线法高温导热仪,401,600]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061736304489_8933_3384_3.jpg!w401x600.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图11 德国Netzsch公司热线法高温导热仪[/color][/align][b][color=#ff0000]三、碳纤维隔热材料测试技术现状[/color][/b]从以上三类隔热材料测试方法和相关导热系数测试设备可以看出,商品化设备仅有德国耐驰的保护热板法和上海依阳的热流计法设备可以满足碳纤维隔热材料在惰性气体环境下的测试要求。国外对碳纤维隔热材料导热系数测试多为非标自制设备,文献和隔热材料厂家报道全部是热流计法和热线法设备。主要因为只有这两种方法可实现高温。除了上海依阳实业有限公司之外,还未见到国内其他机构具有碳纤维隔热材料导热系数测试设备,也未见到相应的测试结果文献报道。[b][color=#ff0000]四、碳纤维隔热保温材料导热系数的两种主要测试技术[/color][/b]从上述介绍可以看出,针对碳纤维隔热保温材料的导热系数测试,目前国内外只有稳态热流计法和瞬态热线法能实现高温条件下的测试。下面分别介绍这两种方法在导热系数具体测试中的特点。[b][color=#ff0000]4.1 稳态热流计法高温导热系数测试[/color][/b]这是一种国内外隔热材料高温导热系数测试的主流方法,除可实现高温外,主要特点是模拟实际隔热时的大温差环境,可测量复合材料构件,并可测试不同方向上的导热系数。可在真空和惰性气体控制气压环境下进行导热系数测试,美国NASA有过大量文献报道,技术非常成熟,几乎对所有航天用隔热材料都进行过测试评价。上海依阳也采用此技术,以满足国内航天高温隔热材料导热系数测试需求。国外碳纤维隔热材料生产厂家的柔性和刚性隔热毡产品资料中也能看出采用的是稳态热流计法。[b][color=#ff0000]4.2 瞬态热线法高温导热系数测试[/color][/b]在未出现稳态热流计法前,是隔热材料和碳纤维隔热材料的主流测试方法,以前多用于耐火材料导热系数测试中。热线法导热系数测试设备结构简单,较易实现高温测试。热线法导热系数测试设备特点之一是均温测试,得到的是真导热系数,而不是高温下具有大温差时辐射传热起主导作用的有效导热系数。但对于碳纤维隔热材料这种导电材料,要设法解决热线高温绝缘难题。同时整个测试过程十分漫长,需要整个样品温度恒定。[b][color=#ff0000]4.3 稳态热流计法与瞬态热线法测量结果的区别[/color][/b]稳态热流计法导热系数测试过程中,样品厚度方向上存在较大温差,在高温下会存在导热、对流和辐射传热等多种传热 形式,这时所测试得到的导热系数对应于等效导热系数。瞬态热线法导热系数测试过程中,被测样品温度均匀无温差,测试过程中只存在固体和气体导热传热形式, 这时所测试得到的导热系数对应于真导热系数。图12所示为两种不同低密度隔热材料中导热、对流和辐射传热时的相应导热系数随温度变化曲线,从曲线中可以明细看出,由于辐射传热的影响,会使得整体导热系数明细的增加。[align=center][img=,667,412]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061750302779_5461_3384_3.png!w667x412.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图12 固体、气体和辐射传热对应的导热系数分量随温度变化曲线[/color][/align]另外,对同一样品用热流计法测试得到的等效导热系数都比瞬态法热线法测试得到的真导热系数大,如图13所示。[align=center][img=13.等效导热系数与真导热系数对比,690,392]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061737172107_4763_3384_3.png!w690x392.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图13 有效导热系数与真导热系数对比[/color][/align][b][color=#ff0000]五、国外碳纤维隔热材料测试典型报道[/color][color=#ff0000]5.1 美国 NASA Langley Research Center 工作[/color][/b]美国 NASA Langley Research Center研制的热流计法高温导热系数测试系统技术指标如下:(1)被测对象:刚性和柔性片状材料;(2)样品热面温度最高:1800℉;(3)气压控制范围:0.0001 ~ 760 torr。美国 NASA Langley Research Center研制的热流计法高温导热系数测试系统结构如图14所示。[align=center][img=,537,374]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061754362037_9065_3384_3.png!w537x374.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图14 美国NASA和上海依阳稳态热流计法高温导热系数测试系统结构示意图[/color][/align]相关报道可参考以下文献:(1) Daryabeigi, Kamran. "Effective thermal conductivity of high temperature insulations for reusable launch vehicles." NASA/TM-1999-208972 (1999).(2) Daryabeigi, Kamran, George R. Cunnington, and Jeffrey R. Knutson. "Combined heat transfer in high-porosity high-temperature fibrous insulation: Theory and experimental validation." Journal of thermophysics and heat transfer 25, no. 4 (2011): 536-546.[color=#ff0000]5.2 日本 NIPPON CARBON 公司产品性能[/color]日本 NIPPON CARBON 公司的碳纤维隔热保温材料主要有GF-F软毡系列和FGL多层复合硬毡系列,如图15和图16所示。[align=center][img=15.GF-F软毡系列,345,290]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061738366157_2988_3384_3.png!w345x290.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图15 Soft Felt GF-F Series[/color][/align][align=center][img=16.FGL多层复合硬毡系列,315,250]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061738596568_157_3384_3.png!w315x250.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图16 Felt Laminated FGL Series[/color][/align]对于这两类碳纤维隔热保温材料,日本 NIPPON CARBON 公司在其官网分别给出了高温导热系数测试结果,如图17和图18所示。[align=center][img=17.日本碳公司软毡导热系数测试结果,599,515]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061739203059_8251_3384_3.png!w599x515.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图17 日本碳公司软毡高温导热系数测试结果[/color][/align][align=center][img=18.日本碳公司多层硬毡导热系数测试结果,576,510]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061739426081_5945_3384_3.png!w576x510.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图18 日本碳公司多层硬毡高温导热系数测试结果[/color][/align]从上述 NIPPON CARBON 公司给出的软毡和硬毡高温导热系数测试结果可以看出,导热系数测试是在20Pa的真空环境下进行,而且声明测试的是垂直于样品表面方向,这就代表了高温导热系数测试采用的稳态热流计法,因为只有稳态热流计法才有明确的方向性。[b][color=#ff0000]5.3 日本吴羽株式会社 KRECA FR石墨硬毡产品性能[/color][/b]日本吴羽株式会社的碳纤维隔热保温材料主要有KRECA FR石墨硬毡系列,如图19所示。[align=center][img=19.日本吴羽公司石墨硬毡,566,376]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061740320551_5825_3384_3.png!w566x376.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图19 日本吴羽株式会社的KRECA FR石墨硬毡系列[/color][/align]对于KRECA FR石墨硬毡系列,日本吴羽株式会社在其中文官网上颁布的高温导热系数测试结果如图20所示。[align=center][img=20.日本吴羽公司硬毡导热系数测试结果,499,477]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061740533317_6109_3384_3.png!w499x477.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图20.日本吴羽公司硬毡高温导热系数测试结果[/color][/align]从图20中可以看出,高温导热系数测试是在1.33Pa的真空环境下进行,样品厚度为50mm。尽管日本吴羽株式会社并未标注导热系数测试方法,但从样品厚度来判断应该是稳态热流计法,因为热线法导热系数测试中样品厚度较大。[b][color=#ff0000]5.4 美国 Carbon Composites公司产品导热性能[/color][/b]美国 Carbon Composites公司在其官网上颁布了其碳纤维隔热保温材料产品的高温导热系数在氩气和真空环境下的测量结果,如图21和图22所示。[align=center][img=,690,436]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061755145297_131_3384_3.png!w690x436.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图21 美国CCI公司碳纤维保温隔热材料产品导热性能对比-氩气气氛[/color][/align][align=center][img=,690,436]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061755269885_9003_3384_3.png!w690x436.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图22 美国CCI公司碳纤维保温隔热材料产品导热性能对比-真空环境[/color][/align]另外,从美国CCI公司官网的产品技术指标文件中,可以看到以上导热系数测量结果都有明显的导热系数方向性标识。尽管没有明确方向性标识,但只要是方向性标识就代表了采用的稳态热流计法。[b][color=#ff0000]5.5 瞬态热线法石墨毡高温导热系数测试文献报道[/color][/b]澳大利亚Chahine等人在2005年报道了采用瞬态热线法对石墨毡高温导热系数进行了测量:Chahine, Khaled, Mark Ballico, John Reizes, and Jafar Madadnia. "Thermal Conductivity of Graphite Felt at High Temperatures." In Australasian Heat & Mass Transfer Conference. Curtin University of Technology, 2005.文中报道了采用热线法对WDF级石墨毡导热系数进行的测试,石墨毡的密度为80 kg/m^3,石墨纤维直径在7.0 ~12.5 μm 范围,平均直径为10.5 ± 3.2 μm。测试分别在真空和氩气条件下进行,测量结果如图23所示。[align=center][img=,690,445]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061755436092_3412_3384_3.png!w690x445.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图23 瞬态热线法在不同气氛环境下测量石墨毡高温导热系数结果[/color][/align][b][color=#ff0000]六、上海依阳实业有限公司所做的工作[/color][color=#ff0000]6.1 测试仪器[/color][/b]针对碳纤维隔热保温材料,上海依阳实业有限公司采用自制的商品化热流计法高温导热仪(型号TC-HFM-1000)和瞬态平面热源法导热仪(型号TC-TPS 1010)分别进行了常温和高温下的导热系数测试,在国内首次得到了碳纤维隔热保温材料在不同真空度下室温~1000℃范围内的导热系数测试结果。瞬态平面热源法导热仪(型号TC-TPS 1010)以及样品安装如图24和图25所示,热流计法高温导热仪(型号TC-HFM-1000)和样品安装如图26和图27所示。[align=center][img=24.瞬态平面热源法导热仪,600,399]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061742257237_5181_3384_3.jpg!w600x399.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图24 上海依阳公司瞬态平面热源法导热仪[/color][/align][align=center][color=#ff0000][img=25.瞬态平面热源法导热仪样品安装,690,196]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061742566835_5032_3384_3.jpg!w690x196.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图25 瞬态平面热源法导热仪测试样品安装[/color][/align][align=center][img=26.上海依阳公司热流计法高温导热仪,690,535]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061743276756_2316_3384_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图26 上海依阳公司真空型热流计法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=27.热流计法高温导热仪试样安装,690,425]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061743534172_2846_3384_3.jpg!w690x425.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图27 热流计法高温导热仪样品安装[/color][/align][b][color=#ff0000]6.2 真空型温热流计法高温导热仪技术指标[/color][/b](1) 被测对象:刚性和柔性片状材料;(2) 温度范围:100℃~1000℃(最高1500℃) ;(3) 气压范围:10 Pa ~ 1 atm;(4) 导热系数测试范围:5 W/mK;(5) 试样尺寸:正方形 300 × 300 mm;(6) 试样厚度范围:10 ~ 100 mm;(7) 温度测量精度:±1%;(8) 气压测量精度:±1%;(9) 导热系数测量精度:±5%。[b][color=#ff0000]6.3 碳纤维隔热保温材料样品(石墨硬毡)[/color][/b]对国内厂家提供的碳纤维隔热保温材料样品(石墨硬毡)进行导热系数测试,厂家提供了两种尺寸规格但相同材料的石墨硬毡样品分别用于瞬态平面热源法和稳态热流计法测试,材料密度为156 kg/m^3。其中一种样品规格为50mm×50mm×40mm,如图28所示;另一种样品规格为310mm×310mm×44.5mm,如图29所示。[align=center][img=28.平面热源法测试试样,690,391]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061744214427_5030_3384_3.jpg!w690x391.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图28 石墨硬毡样品 50mm×50mm×40mm[/color][/align][align=center][img=29.四川创越炭材料公司石墨硬毡大样品,690,446]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061744478427_2043_3384_3.jpg!w690x446.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图29 石墨硬毡样品 310mm×310mm×44.5mm[/color][/align][b][color=#ff0000]6.4 常温常压大气环境下瞬态平面热源法导热系数测试结果[/color][/b]采用瞬态平面热源法导热仪对石墨硬毡样品在常温常压大气环境下进行了15次的导热系数重复测量,测试结果如图30所示,导热系数测量平均值为0.112±0.002 W/mK。[align=center][img=,690,401]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061756110777_6506_3384_3.png!w690x401.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图30 瞬态平面热源法常温常压下石墨硬毡导热系数多次测量结果[/color][/align][b][color=#ff0000]6.5 常压氮气环境下采用热流计法导热仪测量石墨硬毡高温导热系数结果[/color][/b]针对碳纤维隔热保温材料的高温导热系数测量,首先在常压惰性气体(氮气)环境下进行了不同温度点下的高温导热系数测量,不同温度下导热系数测量数值如图31所示,用横坐标为样品热面温度、纵坐标为有效导热系数的图形表示如图32所示。[align=center][img=31.热流计法高温导热系数测量数值,690,250]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061745380347_78_3384_3.png!w690x250.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图31 石墨硬毡样品测试参数和结果数值[/color][/align][align=center][img=32.热流计法高温导热系数测量结果曲线,690,388]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061745567597_5912_3384_3.png!w690x388.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图32 石墨硬毡有效导热系数随样品热面温度变化测量结果和拟合曲线[/color][/align]从图31所示的测量结果可以看出,拟合曲线为一条三次多项式公式,随着热面温度的增大曲线向上弯曲,这说明随着温度的升高,辐射传热的作用变得更加明显。[b][color=#ff0000]6.6 不同氮气气压(真空度)下采用热流计法导热仪测量石墨硬毡高温导热系数结果[/color][/b]为了测量不同氮气气压(真空度)下石墨硬毡样品的高温导热系数,分别将样品热面温度控制在200、600和1000℃,如图33所示。在每个热面温度恒定控制过程中,再分别控制氮气气压(真空度)的变化,真空度设定值分别为10、100、1000、5000和10000Pa,由此测量不同温度下和不同真空度下的有效导热系数,有效导热系数测量结果数值如图34所示。[align=center][img=,690,371]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061756353244_4739_3384_3.png!w690x371.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图33 变真空测试过程中的样品热面温度变化曲线[/color][/align][align=center][img=,690,401]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061756457394_5389_3384_3.png!w690x401.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图34 石墨硬毡在不同温度和不同真空度下的有效导热系数测量结果数值[/color][/align]将图34得到的有效导热系数测量结果数值绘制成图形,如图35所示。从图中可以看出,在每个恒定温度下,有效导热系数都会随着气压的增大而增大,并在接近常压时导热系数变化趋于稳定,这完全符合低密度隔热材料导热系数随气压增大的变化规律。[align=center][img=,690,383]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061757054144_6566_3384_3.png!w690x383.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图35 不同温度下石墨硬毡导热系数随真空度变化测量结果[/color][/align]通过以上采用上海依阳实业有限公司的导热系数测试设备进行的石墨硬毡高温变真空条件下的测试,首次在国内得到了石墨硬毡完整的隔热性能测试评价结果,这将有助于碳纤维隔热保温材料的研究、生产、质量控制和性能评价等方面的需要。[b][color=#ff0000]七、稳态热流计法法导热系数测试更高温度(1500℃)测试系统方案[/color][/b]上海依阳实业有限公司现有测试设备已经证明完全可以满足1000℃以下碳纤维隔热材料的导热系数测试,若需要将测试温度提升到1500℃,需要进行以下改动,但不存在技术难度。(1) 更换加热方式,将金属发热体更换为石墨或碳/碳材料发热体,采用更大功率的低压大电流直流电源;(2) 碳纤维隔热材料导热系数一般偏高,样品冷面温度控制需更换为更大制冷功率的高精度冷却循环系统。(3) 温度测量采用更高使用温度的 S 型热电偶;(4) 加厚高温热防护装置以保证最高运行温度下的安全性;(5) 真空抽取根据真空度要求配备相应的真空系统。[align=center][img=,573,573]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061757151027_2570_3384_3.png!w573x573.jpg[/img][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][/align]
[size=14px][color=#ff0000]摘要:针对气凝胶高效隔热材料低导热系数测试中存在的测试方法选择不合理、测试设备精度不高和测试条件偏离使用条件等问题,本文分析了目前气凝胶隔热材料热导率测试的常用方法及其适用范围,列举了各种测试方法的测试极限以及不合理使用的具体案例,重点介绍了实现低热导率准确测量的注意事项和具体措施,最后提出了今后进一步提高测量精度的改进方向。[/color][/size][align=center][size=14px][color=#330033]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size][size=16px]作为一种低密度和低导热系数的高效隔热材料,气凝胶隔热材料越来越得到重视和广泛应用,其导热系数测试的准确性往往决定了隔热系统的隔热效果和造价。从目前的市场反馈来看,气凝胶隔热材料导热系数测试中普遍存在测试不准确问题,这些问题主要归结为以下原因:(1)测试方法选择不合理。(2)测试设备达不到测试低导热系数的精度要求。(3)测试条件与实际使用条件严重偏离,导热系数测试结果无法代表实际隔热性能。针对上述问题,本文将介绍目前气凝胶隔热材料导热系数测试的常用方法,并对这些测试方法进行分析和特点介绍,并列举了各种测试方法的测试极限以及不合理使用的具体案例,最后重点介绍实现低导热系数测试准确性的具体措施和今后的改进方向。[/size][size=18px][color=#ff0000]二、低导热系数测试方法分析[/color][/size][size=16px]所谓低导热系数,一般是指0.001~0.1W/mK的导热系数。在高温下气凝胶隔热材料的导热系数一般不会超过0.1W/mK,在低温(液氮和液氦)和高真空环境下,有些气凝胶及其复合隔热材料会达到0.001W/mK甚至更低的超低导热系数。本文所做的分析主要是针对上述低导热系数范围内的测试方法。对于低导热系数的测试,目前常用的测试方法主要分为稳态法和瞬态法两类,如表1所示。[/size][align=center][size=16px]表1 低导热系数常用测试方法汇总[/size][/align][align=center][size=14px][img=表1 低导热系数常用测试方法汇总,690,288]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205201133028253_3023_3384_3.png!w690x288.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][size=16px]对于隔热材料而言,特别是气凝胶复合材料这类低密度隔热材料,其内部的传热形式主要有导热、辐射和对流三种传热形式。在不同温度、温差、气压和气氛条件下,这三种传热形式所起的作用不同。以温度变量为例并假设在真空环境下不考虑气体对流传热,低密度隔热材料中会存在固体和气体导热以及辐射传热形式,它们各自的导热系数以及多种传热形式复合作用后的总体等效导热系数随温度的变化,如图1所示。由此可见,在不同的实际应用条件下,低密度隔热材料中存在着不同的传热形式以及相应的导热系数,这决定了测试方法的选择。[/size][align=center][size=14px][img=气凝胶绝热材料超低热导率测试,640,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205201138118496_2516_3384_3.jpg!w640x395.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px]图1 固体、气体和辐射传热对应的导热系数分量以及复合作用后的等效导热系数随温度的变化[/size][/align][size=14px][/size][size=16px]测试方法和相应测试设备的选择主要依据以下原则:(1)测试方法要满足测量精度要求,导热系数越小所要求的测量精度越高。(2)测试方法具有较大温差的测试能力,大温差往往是隔热材料实际使用中的正常状态。(3)测试方法具有较快的测试速度,以满足工程应用中的高通量测试要求。(4)测试设备要具备实现各种试验条件(如温度、温差、气压和气氛等)的能力,同时具备保障测量精度的能力。按照上述原则,我们对表1中的常用测试方法进行分析,并得出如下结果:(1)气凝胶隔热材料普遍应用于大温差的隔热或隔冷,所选择的测试方法就需要具备大温差的测试能力。从表1中的各种测试方法温差可以看出,瞬态法都无法实现大温差条件,因此在气凝胶隔热材料的大温差导热系数测试中不建议使用瞬态法。(2)尽管无法进行大温差下的等效导热系数测试,但瞬态法在小温差下可以测试隔热材料中不含热辐射传热分量的固相导热系数和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]导热系数合成后的等效导热系数。瞬态法的另一个特点是还可以测试热扩散系数和比热容。从标准测试方法和相关文献可以看到[1,2],瞬态法对小于0.03W/mK的低导热系数测试存在较大误差,测试结果往往比稳态法测量值偏大约35%~40%,这主要是因为低导热系数测试过程中的探测器引线漏热和探测器热容影响所占比重变的不再可以忽略不计,需要尽可能减小探测器热容并进行复杂的修正计算[2]。(3)在表1所示的稳态法中,只有保护热板法无法进行大温差下的导热系数测量。但由于保护热板法是目前测量精度最高的小温差下导热系数测试方法,也是目前唯一能高精度校准稳态热流计法中热流传感器的方法,因此要真正高精度测量隔热材料的超低导热系数还是离不开保护热板法。为了实现超低导热系数(0.01W/mK)测试中,本文推荐采用准稳态法,这主要是因为准稳态法具有从低温至高温的很宽泛测试温度范围,并能测试大温差下的等效导热系数,同时配套的校准技术相对简单,并具备多参数(导热系数、热扩散系数和比热容)测试能力和更高的测试效率,另外准稳态法测试设备具有相对较低的造价。(5)对于具有超低导热系数(0.01W/mK)的绝热材料,其常温至低温下导热系数测试推荐采用蒸发量热法,一方面是因为这种方法的灵敏度和准确度都非常高,可以准确测量导热系数小于0.001W/mK的绝热材料,另一方面是可以测试大温差下的等效导热系数。但需要注意的是,蒸发量热法作为一种防护热板法的变形,同样需要精密的护热措施最大限度减小侧向漏热,否则测量精度也无法保证。[/size][size=18px][color=#ff0000]五、总结[/color][/size][size=16px]对于气凝胶这类绝热材料,实现超低导热系数的准确测试需采取以下措施和注意事项。(1)根据隔热材料设计和高低温应用场景选择合适的测试方法,测试方法和测试设备要具备模拟实际应用中的高低温温差能力。推荐的测试方法为热流计法、准稳态法和蒸发量热计法。(2)对于超低导热系数绝热材料测试,要确认测试仪器的低导热系数测试能力,要仔细考量和解决稳态测试设备中的漏热问题以保证超低导热系数测量精度。(3)稳态法测试中的漏热问题技术难度大,现有技术基本已经达到了极限,无法很好的解决微小漏热和超低导热系数准确问题,因此迫切需要在新技术上有所突破,解决微小漏热难题,特别是在高灵敏度热流计和微小热流精密校准方面取得突破。[/size][size=18px][color=#ff0000]六、参考文献[/color][/size][size=16px][1] Colinart T, Pajeot M, Vinceslas T, et al. How Reliable is the Thermal Conductivity of Biobased Building Insulating Materials Measured with Hot Disk Device?[C]//Construction Technologies and Architecture. Trans Tech Publications Ltd, 2022, 1: 287-292.[2] Zheng Q, Kaur S, Dames C, et al. Analysis and improvement of the hot disk transient plane source method for low thermal conductivity materials[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2020, 151: 119331..[3] Fesmire J E, Ancipink J B, Swanger A M, et al. Thermal conductivity of aerogel blanket insulation under cryogenic-vacuum conditions in different gas environments[C]//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2017, 278(1): 012198.[4] Hoseini A, McCague C, Andisheh-Tadbir M, et al. Aerogel blankets: From mathematical modeling to material characterization and experimental analysis[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2016, 93: 1124-1131.[5] Adams J, Gangloff J, Stetson N, et al. Integrated Insulation System for Cryogenic Automotive Tanks (iCAT)[R]. Vencore Services and Solutions, Inc., Reston, VA (United States), 2018.[6] Coffman B E, Fesmire J E, White S, et al. Aerogel blanket insulation materials for cryogenic applications[C]//AIP Conference Proceedings. American Institute of Physics, 2010, 1218(1): 913-920.[7] Ilardi V, Busch L N, Dudarev A, et al. Compression and thermal conductivity tests of Cryogel Z for use in the ultra-transparent cryostats of FCC detector solenoids[C]//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2020, 756(1): 012005.[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=14px][/size]
关于冷热冲击测试仪的内胆材质众所周知是采用的不锈钢,不锈钢也分为不同的种类: 304-即18/8不锈钢。这是目前国内市场上用的最多的一款高性能不锈钢板材。温恒湿试验设备耐温耐湿性能均优于其它款钢材,一般的高质量、高性能的金属设备均采用此款钢材。 321不锈钢除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。冷热冲击测试仪-艾思荔筛选型的内胆材质采用了SUS304高级不锈钢板,外胆采用A3钢板(防静电喷塑处理),我们不仅给您精良的产品质量和可靠的服务,还力求将工艺品做成“艺术品”。 316—继304之后,第二个得到冷热冲击测试仪-三箱型最广泛应用的钢种,主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。 SS316钢材则通常用于冷热冲击测试仪-二箱型核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。 冷热冲击测试仪是环境试验设备行业的拳头产品之一,是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试设备,用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温、低温、湿热度或恒定试验的温度环境变化后的参数及性能。
就在“地沟油”因危害餐桌安全而成为国内社会公害时,在地球的另一端,地沟油在别人眼里却可以“飞上天”。不让地沟油上桌,那就让它们上天吧! 荷兰航空将在中国购买2000吨地沟油,转化成航空用油,其一年需求量为12万吨 就在“地沟油”因危害餐桌安全而成为国内社会公害时,在地球的另一端,地沟油在别人眼里却可以“飞上天”。 网友纷纷说,如果废弃油都“上天”了,能实现大规模推广,岂不是地沟再无油可捞?到那时,地沟油就真的能消失无踪影。 7月中旬左右,2000吨产自上海的废弃油就将开始它们的“飞天之旅”,在通过报关等手续后,这些油将被荷兰航空的技术人员加工成航空生物煤油,供飞机使用。 在2011年11月,荷兰航空就来中国采购样品,提出从山东青岛带走20吨地沟油样品回去试飞。如果可以使用,将每年从中国采购12万吨地沟油。去年来考察 带走20吨地沟油样品 据介绍,荷兰航空使用的地沟油燃料是由DynamicFuels公司通过SkyNRG提供。SkyNRG成立于2009年,是由荷航、北海集团和春协合作组成的一家生物燃油公司。 2011年6月,荷兰皇家航空一架波音737飞机搭乘着171名乘客,从阿姆斯特丹飞往巴黎,荷兰航空成为全球首家使用生物燃料进行商业飞行的航空公司。 为了拓展货源。2011年11月23日,荷兰地沟油航班运营方委派商务代表赴中国采购样品,提出从青岛带走20吨地沟油样品回去试飞。 SkyNRG公司的董事、总经理德克·克罗内梅杰在接受记者采访时介绍,从去年开始荷兰方面已经在中国积极寻找废弃油原材料的供应,且对来自中国很多样品进行了测试,测试结果非常满意。目前公司主要关注中国的大中型城市,这些城市的人口比较多、食用油消费量高,废弃油的产量也相对较多。除了中国,公司还从北美以及欧洲其他国家进口废弃油原材料。 地沟油“上天” 英国航空公司也在尝试 据相关人士介绍,随着地沟油航班的开始起航,荷兰国内对地沟油原料制成的航空燃油需求量非常大,远远超出当地的提供能力。
摘要:为了准确测试低密度刚性隔热瓦的高温导热系数,首先采用瞬态平面热源法进行了常温常压下的导热系数测量,同时瞬态平面热源法也采用美国NIST标准参考试样SRM 1453进行了测量准确性的考核和验证。然后采用高温热流计法导热系数测试系统对低密度刚性隔热瓦进行了试样热面温度200℃1000℃的导热系数测量,得到了一条完整的导热系数随温度变化结果曲线。 1. 低密度刚性隔热瓦试样送样单位送来的低密度刚性隔热瓦试样拆封前后图片如图1-1和图1-2所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191700_667351_3384_3.jpg图1-1 包装试样 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200232139_01_3384_3.jpg图1-2 拆封试样分别对两块试样进行编号和尺寸及密度测量。图1-3所示为1号试样,长宽厚分别为300×300×19.71mm,重量435g,密度0.25g/cm^3。图1-4所示为2号试样,长宽厚分别为300×300×16.82mm,重量445g,密度0.25g/cm^3。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200240265_01_3384_3.jpg图1-3 低密度刚性隔热瓦1号试样http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200242200_01_3384_3.jpg图1-4 低密度刚性隔热瓦2号试样其中1号试样是经过热面1000℃高温试验后的尺寸和密度测量数据,与2号未经高温试验的密度相比,高温试验前后的密度基本未发生改变。 2. 瞬态平面热源法测试 为了验证和考核低密度刚性隔热瓦导热系数测试的准确性,首先在常温常压下采用ISO 22007-2-2008 塑料-热传导率和热扩散率的测定.第2部分瞬时平面热源法,对导热系数与低密度刚性隔热瓦相同量级的美国NIST标准参考材料SRM 1453(发泡聚苯乙烯板)进行测试,以期实现以下目的:(1)评测和验证瞬态平面热源法导热系数测试系统的测量准确性,重点验证低导热材料(导热系数0.03W/mK左右)测量的准确性,以保证低密度刚性隔热瓦常温常压下导热系数测量的准确性。(2)NIST标准参考材料SRM 1453是一种典型的泡沫聚苯乙烯板,由于低密度和具有一定气孔率,所以这种材料的导热系数会随真空度增高而减小。因此希望通过在不同真空度下测试SRM 1453的导热系数,评估瞬态平面热源法导热系数测试系统测量极低导热系数(小于0.03W/mK)的能力。(3)通过真空控制和真空腔提供变真空测试环境,在1E-04~1E+03Torr覆盖七个数量级的真空度变化范围内,测试NIST标准参考材料SRM 1453在不同真空度下的导热系数,得到一条导热系数随真空度变化的完整曲线,以期获得导热系数随真空度变化的规律。 2.1. 测试美国NIST标准参考材料SRM 14532.1.1. 美国NIST标准参考材料SRM 1453将购置的NIST标准材料材料SRM 1453切割成100mm见方的正方形,如图2-1所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200250876_01_3384_3.jpg图2-1 NIST标准材料材料SRM 14532.1.2. 美国NIST标准参考材料SRM 1453导热系数标准数据美国NIST标准参考材料SRM 1453(发泡聚苯乙烯板)导热系数数据不仅与温度有关,而且会随材料的密度发生变化,这里仅给出导热系数与温度和密度的关系式: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200254217_01_3384_3.png式中: ρ 表示体积密度,单位kg/m^3;Tm 表示整个体积密度和温度范围内的测试平均温度,密度范围为37~46kg/m^3 ,温度范围为281~313K 。2.1.3. 瞬态平面热源法测试SRM 1453导热系数测试试样和测试卡具整体放置在如图2-2所示的真空腔内,如图2-3所示将被测的NIST标准材料材料SRM 1453放入测试卡具内,如图2-4所示试样和探测器压紧后关闭真空腔,然后进行真空度控制和导热系数测试。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200305978_01_3384_3.jpg图2-2 高真空试验腔体 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200312723_01_3384_3.jpg图2-3 测试试样和测试卡具 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200312844_01_3384_3.jpg图2-4 试样安装完毕后的待测状态在NIST标准参考材料SRM 1453不同真空度下导热系数测试过程中,首先在常温常压下进行测试,然后再逐渐提高真空度并进行真空度控制,真空度控制精度达到5‰,稳定性优于1%。每个真空度至少恒定半小时后再开始导热系数测量,每个真空度下进行2次重复性测量,任何2次测量间隔至少30分钟以上。由于NIST标准参考材料SRM 1453比较薄,厚度为14mm,由此在测试中采用了小尺寸的探头,编号C5501。整个测试过程中,试样温度保持在室温范围内,温度范围为22℃23℃。为了便于测量控制及描述,真空度单位采用Torr,测试结果如下表所示。表中的试验参数表示测试过程中的探头加热功率(豪瓦)和测试时间(秒)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016022200331630_01_3384_3.png将以上测试结果绘制成横坐标为真空度、纵坐标为导热系数的对数坐标曲线,如图2-5所示。[ali
2017第 6 /7 届中国国际航空、邮轮及列车食品饮料展览会上海站 广州站2017年07月19日-21日 2017年09月19日-21日上海新国际博览中心-中国 中国进出口商品交易会展馆-广州琶洲主办单位 中国出入境检验检疫协会中国国际旅行卫生保健协会 中国航空运输协会航空食品分会承办单位北京爱博国际展览有限公司协办单位各航空、机场、邮轮、列车服务公司各地餐饮及旅游行业协会各地检验检疫协会展会背景 [img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705151032_01_3224346_3.jpg[/img]中国国际航空、邮轮及列车食品饮料展(简称:CTCE CHINA)作为亚洲地区旅游餐饮领域唯一专业盛会已在上海顺利举办过数届并获得巨大成功,展会共吸引来自全球四十多个国家和地区数千家旅游餐饮(含航空、邮轮、列车、部队、学校、工厂、酒店餐饮等配餐用食材)食品饮料领域优秀供应商前来参展,累计展出面积超过六万平米,展会期间聚集了国内外近千家主要旅游配餐企业以及数万名全球旅游餐饮食品饮料领域的专业买家参会。其中;中国国际航空公司、东方航空公司、南方航空公司、海南航空公司、厦门航空公司、深圳航空公司、佳美航空、春秋航空、吉祥航空、邮轮及京铁列服等多家旅游配餐企业主要采购管理部门分别在现场设立采购中心,进行旅游餐饮食品饮料供应商的样品采集与信息的收集。展会期间还举办了多场会议论坛和航空食品与用品买家见面会,在会议论坛期间各大旅游配餐领域的专家针对旅游餐饮食品与配餐峰会、餐饮厨房管理与提升论坛、旅游餐饮食品安全与营养健康、旅游配餐产业链安全等话题进行讨论。该展会现已成为中国旅游餐饮领域规模最大的专业采购交易会,在国际旅游餐饮领域专业展会中占有极为重要的地位。根据往年的举办情况;预计2017年展会规模及观众数量同比有较大的提升,参展商数量同比增长80%,专业观众数量同比增长220%。新的机遇为更好促进旅游餐饮市场的开拓和发展,推动旅游餐饮企业、供应企业和旅游餐饮配餐公司合作共赢,爱博国际与相关主管部门等单位定于在上海和广州分别举办CTCE CHINA 2017采购交易会,时间为2017年07月19日-21日与2017年09月19日-21日召开。该展会将聚集国内外近千家主要旅游餐饮企业(含航空、邮轮、列车、部队、学校、工厂、酒店餐饮等配餐企业)与旅游餐饮供应商企业以及数万全球专业买家参会,通过展会上面对面的交流与沟通,增进了旅游餐饮供应商企业与旅游配餐企业采购管理部门的了解、理解和友谊,推动供需双方合作共赢。 展出大类各类旅游餐饮(含航空、邮轮、列车、部队、学校、工厂及酒店餐饮等配餐用食材)食品饮料、干果、半成品食品、地面食品及餐食原材料、企业生产的配餐及配料、食品盛装和包装器具、食品加工设备、配餐厨房设备、快速检测仪器、机上用品、清洁用具、航空商务娱乐系统及服务产品等。 参会人员• 国内外各航空配餐与机场餐饮企业采购人员;[img=,450,316]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705151032_02_3224346_3.jpg[/img]• 国内外各邮轮配餐企业及运营公司采购人员;• 国内各铁路局(集团)列车配餐企业采购人员;• 国内各高级旅游休闲度假村餐饮企业采购人员;• 国内各港口、码头、客运中心及旅行机构采购人员;• 各星级酒店、咖啡厅、连锁餐厅和连锁酒店餐饮采购人员;• 各学校、部队、医院及大型企业配餐企业采购负责人等;• 各相关主管政府机构/交通运输/检验检疫/海关/行业协会/媒体单位等。同期活动[img=,490,272]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705151032_03_3224346_3.jpg[/img]展会期间还将举办国际旅游餐饮服务高峰论坛、国际邮轮补给供应商研讨会、旅游餐饮咖啡冲煮大赛、旅游餐饮冰淇淋花样比赛、旅游餐饮潮流饮品创意制作大赛、航空烘焙与甜点创意大赛、航空美食厨艺大赛、航空与邮轮摆台比拼大赛、航空、邮轮及列车制服秀、航空、邮轮及列车食品与用品买家见面会等多场论坛与活动,通过活动的举办聚焦行业前沿的高端研讨会、现场互动多样的比赛活动及务实高效的专业买家对接会等,丰富的展会内容向业内人士以及各界传递最新、最全的行业资讯。第六届国际旅游餐饮服务高峰论坛 2017年07月19日丨上午10:00-下午16:00The 6th International Tourism Catering Service Summit July 19 2017, 10:00am-16:00pm第二届国际邮轮补给供应商研讨会 2017年07月19日丨上午10:00-下午16:00The 2nd International Cruise Supplier Summit July 19 2017, 10:00am-16:00pm[img=,577,323]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705151033_01_3224346_3.jpg[/img]首届旅游餐饮咖啡冲煮大赛 2017年07月19日丨上午10:00-12:00The 1st Tourism Catering Coffee Brewing Competition July 19 2017, 10:00am-12:00pm第二届旅游餐饮冰淇淋花样比赛 2017年07月19日丨下午13:00-14:00The 2nd Tourism CateringIce-cream Tricks Competition July 19 2017, 13:00pm-14:00pm第三届旅游餐饮潮流饮品创意制作大赛 2017年07月19日丨下午15:00-16:00The 3rd Tourism Catering Trend Beverage Creative ProductionCompetition July 19 2017, 15:00pm-16:00pm第二届航空烘焙与甜点创意大赛 2017年07月19日上午10:00-下午15:00The 2nd Aviation Baking & Dessert Creative Competition July 19 2017, 10:00am-15:00pm第五届航空美食厨艺大赛 2017年07月20日丨上午10:00-下午15:00The 5th Aviation Gourmet Cooking Competition July 20 2017, 10:00am-15:00pm首届航空与邮轮摆台比拼大赛 2017年07月20日 July 20, 2017航空上午10:00-12:00 Aviation:10:00am-12:00pmThe 1st Aviation and Cruise Table Setting Competition邮轮下午14:00-16:00 Cruise:14:00pm-16:00pm第二届航空、邮轮及列车制服秀 2017年07月19-20日 July 19-20, 2017航空上午10:00-12:00 Aviation:10:00am-12:00pmThe 2nd Aviation, Cruise and Train Uniform Show 邮轮下午14:00-16:00 Cruise:14:00pm-16:00pm列车上午10:00-12:00 Train:10:00am-12:00pm【参展报名处】北京爱博国际展览有限公司QQ/微信:609401397 联系人:赵鑫:13681430233总机/Tel: +86 010-8327 6132 邮箱/E-mail: 609401397@qq.com
[size=4][B]求助以下几个航空标准——HB/Z61-1996 渗透检验HB/Z72-1998 磁粉检验HB/Z59-1997 超声波检验HB/Z5002-1974 磁粉探伤说明书HB/Z74-1983 航空铝锻件超声波探伤说明书请大侠们帮忙!!![/B][/size][em0706] [em0706] [em0706]
空间飞行器所用的各种隔热材料常会遇到各种不同的使用环境。针对特定的使用环境,如环境气压范围200~1400Pa、环境温度-80~25℃、环境气体分别是氮气和二氧化碳气体,开展了相应的变温变真空的隔热材料导热系数准确测试的可行性方案研究。1. 测试项目内容测试气凝胶类隔热材料在不同温度和不同真空度条件下的热导率。具体测试条件如下:(1)材料热导率约0.015W/mk,甚至更低;(2)测试环境气压范围200~1400Pa;测试温度范围-80~25℃;(3)测试环境气体成分分别是氮气和二氧化碳气体。2. 测试方案和相关设备2.1. 测试方案(1)针对项目中的低温环境,拟采用现有的低温热辐射和热导率测试系统来实现。(2)针对项目中的气压恒定控制,拟借用相应的高精度真空度控制系统来实现。(3)针对项目中低热导率材料,拟采用现有的瞬态平面热源法热导率测试系统进行测试。2.2. 相关试验装置低温变真空环境下材料热导率测试主要采用了低温热辐射与热导率测试系统。对于低温热导率测试,所涉及的装置有低温真空腔体、真空度控制系统和瞬态平面热源法热导率测试系统。2.2.1. 低温真空腔体低温真空腔体是低温热辐射系数测试系统中的一套非标定制设备,为热辐射系数和热导率测试提供低温和真空环境,整个测试系统如图 2-所示,低温真空腔体如图 2-2所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015122322283582_01_3384_3.jpg图 2-1 低温热辐射与热导率测试系统http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015122322290166_01_3384_3.jpg图 2-2 低温真空腔体低温真空腔体的低温实现采用了大功率低温制冷机,制冷机冷头温度最低可以达到-230℃,真空腔体内部热沉在空载情况下最低温度可以达到-200℃。如果采用更大功率制冷机可以达到到4K液氦的深低温区间。低温真空腔体的高真空实现采用了干泵和低温泵两级真空系统,在空载情况下最高真空度可以达到E-06Pa量级。由此可以实现液氮温区空间环境的地面模拟,为空间环境下的热物理性能测试提供地面模拟试验环境。2.2.2. 真空度控制系统按照项目技术要求,需要在200~1400Pa范围内测试低温隔热材料热导率随真空度的变化规律。因此,采用了上海依阳实业有限公司的高精度压强控制系统(真空度控制系统)装配在低温真空腔体真空管路上,实现低温真空腔体高精度真空度恒定控制。高精度真空度控制系统是一种高度智能化的真空测量仪器和控制设备,采用了人工智能PID控制技术,可与国内外各种型号的真空度传感器和调节阀连接,实现高精度真空度定点和线性控制,为可控气氛环境的实现提供了有效可靠技术手段。 高精度真空度控制系统如图 2-3所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015122322293385_01_3384_3.png图 2-3 高精度真空度控制系统:(a)控制系统;(b)真空度控制模式具体技术指标如下:(1)真空度控制范围:1Pa~133322Pa(根据真空计测量范围确定)(2)模拟量输入:0-10 V;模拟量输出:0-10 V(3)压强传感器的扫描速率: 毫秒(4)控制精度:±1%;计算机接口形式:RS232C或RS485。2.2.3. 热导率测试系统按照项目要求,所测试材料属于超低导热材料,其热导率一般比空气还低。因此热导率测试采用了上海依阳实业有限公司出品的瞬态平面热源法热导率测试系统,整个热导率测试系统如图 2-4所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015122322301309_01_3384_3.jpg图 2-4 瞬态平面热源法热导率测试系统瞬态平面热源法作为一种热导率绝对测量方法,在理论上可以达到很高测量精度。在被测试样尺寸和其它要素满足测试方法规定的边界条件时,热导率的测量范围理论上可以没有限制,特别适合超低热导率材料的测试。因此,对于均质材料,采用瞬态平面热源法不失为一种操作简便和测量精度高的有效方法,在温度不高的范围内(-269℃~200℃),这种方法可以作为一种标准方法来使用,并与其它热导率测试方法一起形成有效的补充和相互比对,甚至可以用于校准其它测试方法。瞬态平面热源法已具有国际标准测试方法,即ISO 22007-2:2008 Plastics-Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity-Part 2: Transient plane heat source (Hot Disk) method。瞬态平面热源法热导率测试系统,是一种多功能测试设备,具有测试块状和分体材料以及薄膜材料的功能,同时还配备了真空腔装置、循环油浴温度控制系统、气体压强控制系统和多通道扫描开关装置,从而实现了在不同温度和气氛压力下对多个试样同时进行测量。测试系统的技术指标如下:(1)温度变化范围:-269℃200℃(依据所用温度环境装置)。(2)试样形式和尺寸:最大试样尺寸为60mm×60mm×20mm~40mm。(3)试样形式:固体、粉体、膏状物。(4)热导率测量范围:0.005~500W/mK。(5)热导率测量精度:优于±5%。(6)热导率测量重复性:优于±7%。3. 方案可行性试验3.1. 400~1400Pa范围内的真空度控制试验按照按照项目要求,真空度控制范围为200~1400Pa。但在实际控制过程中,由于目前只有1000Torr和1Torr两个量程的真空计,这两个真空计在200Pa左右无法覆盖并存在较大误差,因此只进行了4001400Pa范围内的真空度定点控制。为了避免控制点切换过程中的过冲,按照低真空至高真空的顺序进行真空度控制,以200Pa为间隔,实际控制曲线如图 3-1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015122322303750_01_3384_3.png图 3-1 真空度定点控制结果在400~1400Pa范围内共进行了6个真空度点的定点恒定控制,恒定控制的波动如表 3-1所示,由真空度测试数据可以看出此真空度控制系统的恒定控制精度很高,在4001400Pa范围最大波动率为±0.7%,这非常有利于测试中试样温度和试样热导率的稳定。表 3-1 真空度定点控制精度http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015122322305372_01_3384_3.png3.2. 常温和不同真空度下硬质聚氨酯泡沫塑料热导率测试试验在不同恒定真空度下对硬质聚氨酯泡沫塑料的热导率进行测试,测试试样和测试装置如图 3-2和图 3-3所示,其中试样尺寸为60×60×20mm,整个试样架装置整体放置在低温真空腔内。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/20
请问各位老师,由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LCMS[/color][/url]噪音比较大,有领导建议采购个隔音罩解决问题,想请教一下各位可有用过,效果好不好,另外隔音罩会影响散热吗?谢谢
材料不仅是制造航空产品的物质基础,同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料起着积极的"牵引"作用;与此同时,材料科学与工程发展,新型材料的出现,制造工艺与理化测试技术的进步,又为航空新产品的设计与制造提供重要的物质与技术,从而对航空产业的发展起着有效的"推动"作用。例如,承载与隐形一体化材料的出现,既是隐形飞机设计构思提出的需求,同时也使隐形飞机从设想变为现实;优质单晶高温合金的出现,使发动机涡轮前温度得以大大提高,推动着高推重比航空发动机的进步。航空材料的特点 由于航空产品具备高科技密集、系统庞大复杂、使用条件恶劣多变,要求长寿命、高可靠性和品种多、批量小等特点,从而使航空材料也相应地具有一系列特点: (1)种类、品种、规格多。航空材料按用途分有结构材料、功能材料及工艺与辅助材料三大类:按化学成分分有金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料以及各种复合材料。各类材料又涉及众多的牌号、品种与规格。 (2)高的比强度(σb /ρ)和高的比刚度(E/ρ)是航空结构材料的重要特点。减轻结构重量既可增加飞机、直升机的运载能力,提高机动性,加大航程,又可减少燃油消耗。因此,高强度铝合金、钛合金以及先进复合材料在航空上得到广泛的应用。
[color=#ff0000]摘要:针对目前隔热材料导热系数测试中存在的使用条件和测试条件不一致,以及隔热材料导热系数测试方法选择不合理的问题,本文对低密度隔热材料导热系数测试技术进行了分析,介绍了等效导热系数和导热系数基本概念,介绍了如何选择合理的测试方法,并用试验测试数据验证了不同测试方法所得的等效导热系数和导热系数之间的差异。[/color][align=center][color=#ff0000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size]在高低温隔热防护领域中,经常会听到防热结构设计人员和隔热材料使用机构提出隔热材料无法满足使用要求的问题,经常会出现隔热性能样品测试结果与实际隔热考核试验效果相差巨大的现象。在隔热材料实际应用中,如果按照隔热材料导热系数测试结果进行设计,经常会出现防隔热系统根本无法达到隔热设计要求的现象。出现这种现象主要是由于以下几方面的原因:(1)隔热材料使用条件和测试条件出现严重偏离。(2)隔热材料导热系数测试方法选择不合理。为解决上述问题,本文将针对当前低密度隔热材料导热系数测试技术进行分析,介绍合理的测试方法选择,并用试验测试演示不同测试方法所得的等效导热系数和导热系数之间的差异。[size=18px][color=#ff0000]二、等效导热系数、导热系数及其测试方法分析[/color][/size]各种隔热材料在实际应用中,一般都会在材料的隔热厚度方向上形成较大温差,即隔热材料的一面面对高温热源或低温冷源,隔热材料另一面经隔热后的温度越接近于环境温度(如室温)越好。在高温防隔热系统中,这种温差往往有几百至上千度;在低温绝热系统中,这种温差也会有200~300℃左右(如液氮和液氦冷源)。另外在隔热过程中,隔热材料内部的传热形式主要有导热、辐射和对流三种传热形式,特别是对于低密度多孔隙的隔热材料,冷热面之间的温差越大,辐射和对流的作用越明显。因此,为了准确测试表征隔热材料的实际隔热性能,需要在隔热材料厚度方向上模拟出与实际应用接近的大温差后再进行测试,这种大温差条件下测试得到的导热系数包含了导热、辐射和对流三种传热形式的综合作用,这种包含了复杂综合传热效果的导热系数称之为等效导热系数(effective thermal conductivity),或表观导热系数(apparent thermal conductivity)。目前大多数隔热材料导热系数测试过程中,并未在隔热材料厚度方向上形成较大温差,一般是将温差控制在10~40℃范围内,此时获得的测试结果为导热系数(thermal conductivity),也称之为真导热系数(ture thermal conductivity),主要包括隔热材料内的固体材质和气体的导热系数之和,这种较小温差使得隔热材料内存在的辐射和对流热传递可以忽略不计。真导热系数的另外一个显著特点是与被测样品的厚度无关,即测试不同厚度的相同隔热材料样品应得到相同的真导热系数,此特点常用于考核导热系数测试仪器的准确性。由此可见,由于小温差测试中不包含辐射和对流传热,这使得测试相同隔热材料测试时,大温差下测试得到的等效导热系数数值往往会普遍大于小温差下测试得到的真导热系数。因此,如果用真导热系数来进行防隔热系统的设计,自然无法得到合理的隔热设计效果。总之,为了得到隔热材料的真实准确数据,隔热材料的导热系数测试条件必须尽可能的与实际隔热温差接近。依上所述,在隔热材料导热系数测试过程中,要根据隔热材料实际应用情况,导热系数测试设备要在被测样品厚度方向上建立相应的大温差或小温差,并在所建立的温差条件下进行测试。因此必须对测试方法和测试设备进行合理的选择,这样才能得到合理的隔热性能测试结果。以下为几种常用于低密度隔热材料导热系数表征的测试方法以及它们的相应温差条件说明。(1)稳态保护热板法:稳态保护热板法是目前导热系数测量精度最高的一种稳态测试方法,也是一种绝对测试方法,其典型标准为GB/T 10294和ASTM C177,测试温度范围可以覆盖-160℃~600℃。由于这种方法在被测样品厚度方向上只能形成20~30℃的小温差,所以测试得到的是真导热系数。保护热板法适合测试导热系数小于1W/mK的各种低导热防隔热材料,但对于超低导热系数(0.01W/mK)测试中,准稳态法的表现显着尤为突出,这主要是因为准稳态法具有从低温至高温的很宽泛测试温度范围,并能测试大温差下的等效导热系数,同时配套的校准技术相对简单,并具备多参数(导热系数、热扩散系数和比热容)测试能力和和更快的测试效率,另外准稳态法测试设备具有相对较低的造价。(2)对于具有超低导热系数(0.01W/mK)的绝热材料,其常温至低温下导热系数测试推荐采用蒸发量热计法,一方面是因为这种方法灵敏度和准确度都非常高,另一方面是可以测试大温差下的等效导热系数。[size=18px][color=#ff0000]三、等效导热系数和导热系数测试对比[/color][/size]为了更直观的说明和了解等效导热系数与导热系数之间的区别,我们分别对石墨毡隔热材料在高温和真空下分别采用不同稳态热流法法和稳态防护热板法进行了测试验证。样品:石墨毡,样品尺寸300mm×300mm×30mm,密度91.7kg/m3。测试环境:真空环境,真空度始终控制在100Pa左右。测试方法和设备:(1)稳态保护热板法(ASTM C177),测试设备为德国耐驰公司的GHP 456,如图1所示。样品热面最高温度为620℃,样品厚度方向上的温差为20℃。(2)稳态热流计法(ASTM C518),测试设备为上海依阳公司的TC-HFM-1000,如图2所示。样品热面最高温度为1000℃,冷面温度控制在50℃以上,最大温差980℃。[align=center][img=大温差下测试等效导热系数,500,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205171059034061_2954_3384_3.jpg!w690x460.jpg[/img][/align][align=center]图1 德国耐驰公司GHP 456导热测试设备[/align][align=center][/align][align=center][img=大温差下测试等效导热系数,500,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205171059379893_798_3384_3.jpg!w500x388.jpg[/img][/align][align=center]图2 上海依阳公司TC-HFM-1000导热测试设备[/align]采用热流计法和保护热板法得到的测试结果如表1所示,绘制成拟合曲线如图3所示。[align=center]表1 采用热流计法和保护热板法测试石墨毡导热系数结果[/align][align=center][img=大温差下测试等效导热系数,690,220]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205171059504021_3983_3384_3.png!w690x220.jpg[/img][/align][align=center][img=大温差下测试等效导热系数,690,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205171100113433_2123_3384_3.png!w690x421.jpg[/img]图3 石墨毡等效导热系数和导热系数测试结果对比图[/align]从上述测试结果可以明显看出,保护热板法在20℃小温差下测得的导热系数随温度变化基本呈线性关系。热流计法在大温差下测得的等效导热系数随温度变化呈曲线关系,并随着温差增大,导热系数快速增大,其中的热辐射传热效应非常明显。在500℃平均温度下,等效导热系数要比真导热系数增大了将近60%多。由此可见,如果在防隔热系统中采用的是导热系数而非等效导热系数进行设计,则会出现严重错误。[size=18px][color=#ff0000]四、总结[/color][/size]为了满足实际工程应用中对隔热材料的隔热性能准确测试表征,需特别注意以下内容:(1)根据隔热材料的设计和应用场景,选择合理的测试方法,相应测试方法和测试设备要求具备模拟隔热材料实际应用中高温下的大温差能力。(2)为同时实现大温差和尽可能高的测试温度,推荐的测试方法为热流计法和准稳态法。(3)对于超低导热系数绝热材料(如气凝胶类隔热材料)的测试,要仔细考量和解决热流计的校准问题和准稳态法中量热计的漏热问题。(4)稳态保护热板法是目前热流计校准唯一较准确的方法,为了实现对超低导热系数测试中更小热流的准确测量,势必要大幅度降低保护热板法校准设备的微小漏热问题,但此问题的解决难度大,现有技术基本已经达到了极限,从而造成目前所有超低导热系数测试普遍偏高的现象。因此迫切需要在新技术上有所突破,解决微小漏热难题,特别是在高灵敏度热流计和微小热流精密校准方面取得突破。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
序号http://61.164.36.250:8001/CSTJ/IMAGES/kanwu.gif 刊名ISSNCN核心期刊1飞行力学1002-085361-1172/V★2航空学报1000-689311-1929/V★3航空动力学报1000-805511-2297/V★4航空材料学报1005-505311-3159/V★5空气动力学学报0258-182551-1192/TK★6流体力学实验与测量1007-312451-1499/V★7南京航空学院学报1000-195632-1293/V★8气动实验与测量控制1001-164151-1192/V★9推进技术1001-405511-1813/V★10宇航材料工艺1007-233011-1824/V★
今天在汽车论坛上看见有人做汽车隔音的,然后在汽车里面用声级计进行噪声测试数据,有见过类似的吗?
[b][color=#cc0000]摘要[/color][/b]:常用的真空隔热材料主要包括真空玻璃和真空绝热板(VIP),针对真空隔热材料热性能的在线检测技术,本文综述了国内外的研究现状,讨论了各种在线检测技术的特点和存在问题,并在国内外现有技术基础上提出了一种新型的动态热流法测试技术,介绍了一种便携式探头结构的快速在线检测技术方案。[color=#cc0000][b]关键词[/b][/color]:真空玻璃、真空绝热板、传热系数、导热系数、U值、在线检测[hr/][b][color=#cc0000]1. 引言[/color][/b] 隔热材料(或保温材料)的热传递主要有对流换热、接触导热和辐射传热三种途径,前两种途径都需要传热介质。在真空环境下,由于气压的降低,气体密度随之降低,气体分子平均自由程将增大,气体分子间和气体分子与真空容器壁的碰撞频率和强度相对减弱,从而使得真空环境阻止了对流和接触这两种传热形式的发生,由此达到隔热效果。如果在真空环境的内壁上涂覆低辐射系数涂层,还可以阻止辐射传热实现绝热效果。 在传统隔热材料中,热辐射占热传递中的20~30%,接触材料占热传递中的5~10%,而隔热材料中气体的对流换热则占剩余的约65~75%。因而,隔热材料中减少这些热传递途径中最重要的一环就是空气传递热量,即通过将隔热系统抽成真空来减少热量传递,目前这种真空型隔热材料比较成熟的产品主要有真空玻璃和真空绝热板两类: (1)真空玻璃(Vacuum Glazing)是一种玻璃深加工产品,是基于保温瓶原理制作而成。真空玻璃的结构与中空玻璃相似,其不同之处在于真空玻璃空腔内的气体非常稀薄,几乎接近0.1 Pa的真空。真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为0.1~0.2 mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是涂覆低辐射系数涂层的低辐射玻璃(Low-E玻璃),由此可将通过真空玻璃的导热、对流和辐射方式散失的热量降到最低。 (2)真空绝热板(Vacuum Insulation Panel——VIP)是由轻质芯材与专用复合阻气膜通过抽真空封装技术复合制成,其内部真空度约为10 Pa能有效地避免气体对流引起的热传递,可大幅度提高绝热效果。 真空隔热材料可广泛应用于建筑节能墙体和门窗、冷链冷藏设备、温室、太阳能和空调型运输工具等领域。在业内评价真空隔热材料一般采用两个技术参数,一个是传热系数(Wm-2K-1),另一个是导热系数(Wm-1K-1),业内也会将传热系数用K值或U值来定义。通常对于真空玻璃采用传热系数K值来评估,对于真空绝热板采用导热系数进行评估。 传热系数和导热系数测试技术是真空隔热材料的关键技术之一,相应的测试技术至少要实现两个功能,第一是需要检测证明真空隔热材料确实含有隔热功能的真空,第二是因为真空空间内存在支撑物和残留气体的导热传热以及辐射传热,有必要检测验证真空隔热材料的传热理论模型,并了解这些不同传热形式之间的相互作用方式。目前常规测试技术一般为成熟的稳态技术,主要包括保护热板法、保护热流计法和保护热箱法。尽管这三种常规方法可以从计量和质量层面可以对真空隔热材料进行准确的测试评价,但它们存在的明显劣势则是要求制作标准尺寸样品和测试周期漫长,无法用于大批量制造生产过程中逐件产品质量的在线检测,因此需要解决真空隔热材料的在线检测技术。 在线检测技术的目的是在真空隔热材料的生产制造过程中,实时验证每个真空隔热材料产品的质量都在规定范围内。在在线检测过程中,因为可以与标准合格产品或样品进行比较,在线检测并不一定需要绝对准确,重要的是生产过程中能保证检测工序可以快速进行,并且检测仪器具有很好的测量重复性。在线检测技术的另外一个目的是可以证明真空绝热材料产品在实际安装过程和使用条件下还能长期保持相应的真空度,即对处于生命周期内的真空隔热材料产品进行实时检测或监测。 针对真空隔热材料热性能的在线检测技术,本文综述了国内外的研究现状,讨论了各种在线检测技术的特点和存在问题,并在国内外现有技术基础上介绍了一种便携式快速的新型在线检测技术方案。[b][color=#cc0000]2. 在线检测真空隔热材料热性能的技术挑战[/color][/b] 真空隔热材料的最大特点就是具有超低的传热系数和导热系数,如果再考虑实现在线检测,这就给测量真空隔热材料热性能带来了以下几方面的严峻挑战: (1)所谓在线检测,就是要求采用很小面积尺寸的探头对板状真空隔热材料进行实时检测,同时又因为真空隔热材料的传热系数和导热系数极低,致使只有很少热流能够流经隔热材料。这就意味着在线检测只能检测很小面积的真空隔热材料,而且检测探头还需具有非常高的探测分辨率才能检测到此小面积上的热流变化(毫瓦量级)。 (2)真空隔热材料并非是均质材料,真空隔热部分一般被外部高导热材料(如玻璃或复合铝膜等)夹持在中间,真空隔热部分和外部高导热材料的导热系数相差五个数量级以上,因此在检测过程中非常容易产生沿隔热材料板材表面流动的寄生热损,在检测表面上形成面内温度梯度,这就对小面积在线监测提出了非常高的技术要求。 (3)既然是在线检测,就要求在线检测作为一道流水作业工序,能在真空隔热材料生产线上对每件产品进行实时快速检测,单件产品检测时间小于1分钟,最好能实现10~30秒这样的快速检测能力。 由此可见,真空隔热材料热性能测试对在线检测提出了两个层面的要求,一个层面是具备快速在线检测和判断产品质量是否合格的能力,这就要求在线检测仪器既要具有高分辨率和快速检测能力,还需具备很好的测量重复性。另一个层面是要实现高准确度的测量,准确测量出产品的传热系数和导热系数,与防护热箱法等标准方法测试结果相比要在允许偏差范围内。[b][color=#cc0000]3. 国内外测试方法研究[/color][/b] 面对上述真空隔热材料热性能在线检测的技术挑战,国内外开展了大量研究和探索。下面将对国内外的研究报道进行汇总,并对各种检测方法的优缺点进行讨论。[color=#cc0000]3.1. 稳态法:小面积保护热板法3.1.1. 澳大利亚Collins团队的研究工作[/color] 保护热板法是一种经典的板式样品材料热阻和导热系数稳态测试方法,对被测样品有严格的尺寸要求,样品尺寸一般都大于300×300 mm2的测试面积,而且测试周期至少4个小时以上,同时隔热性能越好则测试时间越长。但由于保护热板法是一种绝对测量方法,测试准确度高,因此常被用来作为标准测试仪器和计量溯源测试仪器,计量机构和检测认证机构通常都会配备这种保护热板法仪器以及相同原理的更大样品尺寸的保护热箱法设备来对真空玻璃和真空绝热板进行质量评估。 澳大利亚Collins团队基于经典的保护热板法开发了一种小面积尺寸的保护热板法用于真空玻璃热性能的测试和研究,其测量原理如图3-1所示。一个小的热导体,这里称为测量块,被放置在被测样品一侧并具有良好的热接触,测量块的所有其它侧面被一个保持恒定温度的等温防护装置包围,该热防护装置也与被测样品保持良好的热接触,由此使测量块上的热量只能在样品方向上传递而周围的热损近乎为零。被测样品的另一侧保持在恒定的低温下,热流从热防护装置流经样品到对面的冷板,热量也从热防护装置流到测量块,测量块热流通过样品流到冷板。 [align=center][img=,600,369]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191121404416_7563_3384_3.png!w600x369.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-1 小面积防护热板法测量装置结构示意图[/color][/align] 测量块与热保护装置之间的温差由嵌在这些元件中的温度传感器进行检测。测量块中的热量由内部电加热器产生并同时升高测量块温度,当测量块温度正好等于热保护装置温度时,这两个部件之间不会发生热流,在这个零温差条件下测量块中所产生的所有能量都流经样品形成所谓的一维热流。按照稳态一维热流傅立叶传热定律,利用测量块的已知面积,最终可以得到样品传热系数的绝对测量值。 澳大利亚Collins团队专门开发了小面积形式的保护热板法测试仪器用于测量真空玻璃中不同的热流传递过程,这些仪器可用来识别真空空间中由于辐射和气体传导而对热传递的单独贡献,其中就包括通过支撑柱进行的热传导。为了做到这一点,测量块所选择的尺寸很小,测量块截面积约为1 cm2,周围保护装置的面积约为100 cm2。由于测量是小面积和真空绝热样品,此仪器必须能够检测非常小的热量变化。 与保护热板法测量装置一样,小面积保护热板法测试仪器研制过程中的关键技术是最大限度减少测量块热损到可忽略的水平,并证明这种热损确实被有效消除。为了验证此测试仪器的热损确实被有效消除,需要测量的微小热量需要检测测量块和热保护装置之间极小温差。分别采用了两种真空玻璃进行了测量,一种是由两片没有内部涂层的浮法玻璃板(float glass)制成(FL-FL),另一种是由一片内表面热分解沉积低发射率涂层玻璃片和一个未涂覆的浮法玻璃片制成(FL-LE),图3-2显示了小面积保护热板法测试仪器所获得的典型实验数据。[align=center][img=,600,514]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191124054860_7131_3384_3.png!w600x514.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-2 小型保护热板法测试仪器获得的典型数据[/color][/align] 为了进行精确的绝对测量,必须使用已知传热系数的样品来校准测量块的有效面积。两片未涂覆玻璃片之间的真空空间为这种校准测量提供了非常方便的样品,因为这种玻璃表面之间的辐射传热速率可以从这种玻璃已知的红外光学中计算得到非常高的准确度。 有限元模型分析可以用于确定玻璃薄板等温外表面上每个支撑柱所引起的热流横向扩散程度,这些数据可用于确定与单个支撑柱相关联的热流比例,这时的测量块的中心线与支撑柱轴线距离不远,而且支撑柱与测量块的圆形区域相交。如果要忽略掉流经支撑柱热流的影响,从这些结果可以计算出与测量块相交的支撑柱需要远离测量块的距离。对于正常尺寸的支撑柱阵列(支撑柱间距约20~30 mm),如果测量块位于支撑柱阵列单元的中心位置,那么支撑柱对热流的测量仍然有一个很小但明显的贡献。为了使得测量忽略掉支撑柱热流的影响,悉尼大学在真空玻璃研究项目中采用了一些缺少一个支撑柱或无支撑柱区域直径约50 mm的真空玻璃样品,用这些样品做的测量为通过真空玻璃的辐射和气体热传递提供了非常准确的信息。 流经单个支撑柱的热流扩散建模分析结果也可以用来计算当测量块直接位于支撑柱上方时此热流在测量值中所占比例,通过减少辐射和气体传导引起的已知热流,可以确定流经支撑柱本身的热流速率,这些测量都已经被用来验证流经单个支撑柱的热流理论模型。在某些情况下在真空玻璃中使用了粗糙表面的支撑柱,这时的测量也可以用来提供关于这些支撑柱热流减少的定量信息,因为支撑柱表面和玻璃板之间的热接触不完整。 综上所述,澳大利亚Collins团队详细研究了在采用保护热板法仪器测量流经真空玻璃热流量,并对小面积保护热板法仪器操作和标定有影响的几个小效应进行了深入研究,由此证明小面积保护热板法装置是一个非常强大的工具来验证通过真空玻璃的热辐射和通过支撑柱热传导的理论模型,该仪器也被用来证明这两个热流过程之间的相互作用足够小而可以被忽略。同时,这种小面积尺寸的保护热板法也可以用于研究真空玻璃内部真空的稳定性及对真空玻璃寿命周期内的性能进行评价。 然而,因为这种小面积保护热板法通常需要大约1小时来进行一次完整测量,此外由于有必要保持热保护装置的温度在一个非常精确的恒定值,并且在室温或室温附近只能使用这个装置来测量样品,这种保护热板法测试仪器的使用实际上仅限于实验室研究用,无法应用于真空玻璃的在线监测。[color=#cc0000]3.1.2. 北京新立基公司研究工作[/color] 北京新立基公司的唐健正老师曾是澳大利亚Collins团队的成员之一,回国后针对真空玻璃的传热系数测试开展了大量研究,基于上述小面积尺寸保护热板法原理研制了精密热导仪和快速热导仪两种热导仪,建立了建材行业“真空玻璃”的传热系数测试标准方法。其中精密热导仪的量程为0~10 Wm-2K-1,标称精度高达0.1 Wm-2K-1,测量时间为30 min,体积小,重量小于15 Kg。快速热导仪量程为0~25 Wm-2K-1,标称精度为0.2 Wm-2K-1,测量时间小于5 min,同样具有体积小、重量轻的特点。与精密热导仪不同的是,其测量精度略低,但测量时间短。 精密热导仪的特点是精度高,能够鉴别出真空度是否达标,但必须有足够的热测量时间。而快速热导测量仪则放宽了精度要求,把测量时间缩短6 倍。这样,在线监测时,后者先把关,把真空度肯定达标的和肯定不达标的筛选出来,把剩下少量的难以判断的由前者作精密判断,这样构成在线热导检测线。 通过对北京新立基公司相关报道的研究,北京新立基公司所研制的热导仪还存在以下不足: (1)随着科学的发展,真空玻璃的传热系数已经小到0.3 Wm-2K-1,如此小的数值就需要精度更高的热导仪才能够测量,这就需要进一步提高热导仪的精度。 (2)热导仪能够测量真空玻璃整体的热导,是支撑物热导、辐射热导和内部真空度共同作用的结果,目前新立基公司研制的热导仪还不能够将这三种热导分别测量。如果能够分别测量出支撑物热导、辐射热导和内部真空度,就可以有目的的改善支撑物材质、改善玻璃表面辐射率或者提高内部真空度。 [color=#cc0000]3.2. 非稳态法3.2.1. 瞬态法[/color] 为了提高真空玻璃在线测试能力,澳大利亚Collins团队提出了一种瞬态测试方法,其测量原理如图3-3所示。温度传感器附着在真空玻璃样品的一侧,通常位于支撑柱阵列单元的中心位置,在真空玻璃板的另一侧放置一个与玻璃板热接触良好内部镶有电加热器和温度传感器的小面积(约10 cm2)导热板。[align=center] [img=,600,287]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191124330000_7261_3384_3.png!w600x287.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图3-3[/color][color=#cc0000] 真空玻璃瞬态法测试原理图[/color][/align] 整个样品的初始温度恒定和均匀,并且记录几分钟温度传感器的输出以证实温度确实恒定。然后将已知数量的电功率加载到电加热器上,使电加热器快速升温,升温幅度通常为20~30℃。玻璃板的内表面产生的温差导致热量流经真空夹层,与电加热器相对的样品一侧温度会缓慢增加,该温度的初始速率测量结合真空玻璃热容(由玻璃厚度、比热和密度的乘积给出)和台阶温度升高的幅度,可以得出温度传感器周围区域样品的传热系数。 同样采用了两种真空玻璃进行了瞬态法测量,一种是由两片没有内部涂层的浮法玻璃板(float glass)制成(FL-FL),另一种是由一片内表面热分解沉积低发射率涂层玻璃片和一个未涂覆的浮法玻璃片制成(FL-LE),所有玻璃片厚度都为3 mm,图3-4显示了用瞬态技术获得的典型实验数据。[align=center][img=,600,499]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191124513950_3062_3384_3.png!w600x499.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-4[/color][color=#cc0000] 用瞬态技术获得的典型数据[/color][/align] 如果真空玻璃样品冷面上的温度传感器位于支撑柱阵列单元的中心点,则在台阶式升温后的最初几分钟内,几乎所测的温度缓慢变化都是由于真空夹层内的热辐射和气体传导所造成,流经附近支撑柱上的热量需要很长时间才能到达温度传感器,因为它必须沿试样的冷面横向扩散到玻璃片上。这就使得这项技术可以用来测量玻璃的辐射和气体传热系数,并认为热流通过支撑柱的贡献微不足道,即使是标准支撑柱阵列(支撑柱间距约20~30 mm)的真空玻璃也是如此。 瞬态技术也可用于测量高温下真空玻璃样品的传热系数,因此这种技术在真空玻璃长期存储在室温以上时可能导致真空降解的机制研究方面被证明非常有用,该技术已被用来检测真空玻璃在高温老化过程中会释放出大量气体,而当冷却到室温后玻璃表面会发生气体再吸收现象。质谱仪实验表明,在这样的条件下释放出来的气体几乎完全是水蒸气。已证明在制造过程的抽真空阶段充分烘烤真空玻璃可以消除这些真空玻璃数十年使用寿命中的任何显著热释气现象。 瞬态技术不是真空玻璃传热系数的绝对测量方法,所获得的数据必须与样品冷面上的玻璃片热容以及步进温度的增加幅度相结合才能给出热流流经真空玻璃的传热系数。理想情况下,在这个计算中应使用随时间变化的有限元模型分析过程,因为导热板热量需要大量时间通过玻璃板热面来扩散,这就会使得冷面温度的上升初期具有相应的延迟。当采用有限元分析瞬态法时,测量玻璃板冷面温度随时间变化给出了与其他方法吻合很好的传热系数数据。这样,通过测量已知传热系数的相同几何尺寸样品来对瞬态法进行校准就非常简单,即在瞬态法测试过程中,在经历指定时间后(如2分钟)可将被测玻璃冷面温度的总变化与已知样品中获得的相似数据进行比较。 用瞬态法所检测得到的数据具有很好的重复性,此外该技术易于使用、可自动化和可校准,实际测量时间相当短——一般为几分钟。因此,该方法非常适合于真空玻璃批生产中的质量保证测试。瞬态法的缺点是样品温度在测量开始之前必须非常稳定,因此有必要在测量前将样品储存在稳定环境条件下一段时间。[color=#cc0000]3.2.2. 动态冷却法[/color] 为了进一步提高真空玻璃在线测试能力,澳大利亚Collins团队还提出了一种高温动态冷却测试方法,其测量原理如图3-5所示。在冷却法中被测真空玻璃整个样品最初处于高温,然后在被测样品的一侧放置并接触第二块已知传热系数的真空玻璃标准样品形成绝热边界条件,这个标准样品的起始温度可能是高温或是室温,将直径约0.1 mm的细丝热电偶放置在这两个真空玻璃样品的接触面之间。该组件中两块真空玻璃接触面之间的小间隙确保它们有良好的热接触,从而使她们的温度相当迅速的趋于均衡,室温空气在此组件中的两块真空玻璃外表面吹过。与这种强制对流所对应的传热系数相当高,因此两个样品的外玻璃片温度很快就会相对接近室温。从真空玻璃内部玻璃板流出的热量会以两个独立的流动方向分别流经两个样品的绝热真空空间到外部玻璃片,然后再经外部玻璃片流到空气中,因此内玻璃片温度会随着被试样品和标准样品的传热系数以相应速度而缓慢降低。[align=center][img=,600,322]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191125181660_9521_3384_3.png!w600x322.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-5[/color][color=#cc0000] 瞬态法测试中所采用的仪器示意图[/color][/align] 由于标准样品的传热系数已知,因此可以计算被测样品的传热系数。对于由3 mm厚玻璃片制成真空玻璃被测样品和标准样品,图3-6显示了用冷却法获得的真空玻璃中心处的测试结果。对于这些数据,两个样品在测量开始之前都处于高温。外玻璃片温度的初始降低速率可用于确定与这些玻璃板材外表面传热有关的传热系数与流动空气的关系,接触内玻璃板的热量损失率受此外部传热系数的影响,但相对于样品本身的玻璃-玻璃传热系数这个影响程度较小,在较长时间内两个外玻璃板之间的温差与流经各样品的不同热流速率有关。[align=center][img=,600,526]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191126140880_4604_3384_3.png!w600x526.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-6[/color][color=#cc0000] 动态冷却法测试得到的典型数据[/color][/align] 与瞬态法一样,冷却法不是测量通过真空玻璃热流值的绝对方法,然而该方法的校准可以使用瞬态法中所用到的任何一种技术——通过依赖时间的有限元模型分析,或者更简单地通过对具有已知传热系数的相同几何尺寸标准样品进行测量。由于两块真空玻璃组件中与内部玻璃板指数冷却形式相关的时间常数可能相当大,通常约为60分钟,这种相对缓慢的冷却速率可确保通过支撑柱的热流足够来沿着玻璃板进行扩散,而内部玻璃板的温度横向变化则是相当小。因此,冷却法能形成真空玻璃总传热系数(辐射+气体+支撑柱)的测量。 由此可见,冷却法可能会用于真空玻璃生产线上,特别是刚刚完成了抽真空过程,在那里它们经受高温下的脱气处理,此时的真空玻璃制品通常处于高温状态。与采用其他在线测试技术相比,将冷却法监测集成到真空玻璃生产线的末端可节省大量的时间和劳动力。[color=#cc0000]3.3. 国内外相关在线测试仪器3.3.1. 德国耐驰公司便携式复合玻璃 Ug 值测量仪[/color] 德国耐驰公司基于改进的动态热源法开发了一种瞬态在线测试技术和相应的便携式复合玻璃传热系数测试仪Uglass,如图3-7所示。此测试仪器通过两个带加热功能的温度传感器,根据一维传热差分模型和软件来测量真空玻璃的传热系数。这种测试技术是一种相对比较法,配备了中空玻璃标准样品。由于测试技术的探测器相对较小,可用于实验室检测,也可用于现场评估,对于普通真空玻璃整个测试过程约为10~15分钟,每次测量之间的时间间隔约 10 分钟。 [align=center][img=,600,643]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191126433070_5719_3384_3.jpg!w600x643.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图3-7 耐驰公司便携式复合玻璃传热系数测量仪[/color][/align] 如图3-8所示,测试过程中通过抽气泵将探测器真空吸附在被测玻璃两侧。安装完成后,将其中的一侧探测器加热到高于另一侧探测器温度7~8℃范围,并同时检测另一侧探测器温度的变化ΔT。[align=center][img=,600,263]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191127021708_286_3384_3.jpg!w600x263.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-8[/color][color=#cc0000] 传热系测量仪安装布置和测量示意图[/color][/align] 通过分析短暂的不同温度变化过程,可测定真空玻璃的传热系数,其中传热系数测量范围为0.5~40 Wm-2K-1,操作温度范围为-10~60℃,探测器加热温度范围为室温~150℃。 采用Uglass测量仪Kim等人在常温常压下对内部不同间隔的中空玻璃进行了测量,如图3-9所示,分别得到了中空玻璃内部和外部的传热系数随间距的变化结果。[align=center][img=,600,357]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191127235359_4034_3384_3.jpg!w600x357.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-9 中空玻璃内部和外部传热系数随中空间距的变化测量结果[/color][/align] 从图3-9所示的测试结果可以看出,随着间隔宽度的增加,内部和外部的双层中空玻璃板的传热系数呈线性减小而无视真空玻璃的内部还是外部。由此可见,双层中空玻璃的传热系数不受周围环境的影响,也就是说,没有边框的双层中空玻璃绝热性能,即使在不同环境下也可以解释为具有相同的绝热性能。 除了普通中空玻璃之外,Kim等人还对中空玻璃内部表面涂覆Low-E涂层对绝热性能的影响进行了对比测量,测量结果如图3-10所示。[align=center] [img=,600,386]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191127453461_8401_3384_3.jpg!w600x386.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图3-10 带Low-E涂层和无Low-E涂层中空玻璃传热系数随中空间距的变化对比[/color][/align] 从图3-10所示的测试结果可以看出,随着间隔宽度的增加,涂覆了Low-E涂层的中空玻璃传热系数随间距增大而更加快速的减小,随间距减小的斜率为-150.4 ×103 Wm-3K-1,要比无Low-E涂层时随间距减小的斜率-68.8 ×103 Wm-3K-1快了将近2倍多,当中空玻璃内部间距为15 mm左右时,增加Low-E涂层后的传热系数减小了将近一半,由此证明Low-E涂层在中空玻璃和真空玻璃中所起的重要作用。 从耐驰公司的相关报道可以看出,耐驰公式这款传热系数测试仪器整体尺寸偏大,测量覆盖面积将近400×400 mm2,可以满足中空玻璃的传热系数测试。尽管仪器测量精度标称可以达到±0.1 Wm-2K-1,但并没有看到对小于1 Wm-2K-1的真空玻璃传热系数的测试报道,也没有看到对真空绝热材料(VIP)的导热系数测量结果报道。同时十几分钟的测试时间,以及被测样品两侧夹持测试方法根本无法满足真空绝热材料生产过程中的在线质量监测要求。[color=#cc0000]3.3.2. 日本EKO公司导热仪[/color] 为了真正实现真空隔热材料的在线监测,日本EKO公司开发了HC-10快速导热系数测试仪,如图3-11所示。考虑到在线测试,测试仪采用了单端探头这种最佳的探测模式,只需将探测头放在各种被测材料上,可在1分钟内得到导热系数测量结果。[align=center][img=,600,450]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191128042740_1715_3384_3.jpg!w600x450.jpg[/img] [/align][align=center][color=#cc0000]图3-11 日本EKO公司HC-10型快速导热系数测试仪[/color][/align] 这种快速导热系数测试仪的测量原理如图3-12所示,首先将探头加热到高于室温的一恒定温度,同时使被测样品处于室温条件下并达到热平衡。然后将探头放置在被测样品表面,如果样品导热系数低,探头上的热量Q将会缓慢的流经样品而散失,相应的探头表面温度快速上升;如果样品导热系数较高,探头上的热量Q将会快速流经样品而散失,相应的探头表面温度缓慢上升。[align=center][color=#cc0000] [img=,600,484]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191128201186_3226_3384_3.png!w600x484.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图3-12 HC-10型快速导热系数测试仪基本原理[/color][/align] 由此可见,这种快速导热系数测试仪中探头加热器的热损失大小与样品的导热系数有关,如果使用已知导热系数的标准样品进行校准,则可以实现样品导热系数的自动测量。日本EKO公司开发的HC-10快速导热系数测试仪已用于各种材料的导热系数测量,其中包括真空绝热板(VIP)的导热系数测量,测试仪的主要技术指标为: (1)导热系数测量范围:1~5000 mW/mK (2)测量精度:+/- 5 % (3)样品尺寸:边长150 ~760 mm,厚度5~50 mm (4)测试时间:60秒 专门针对真空绝热板(VIP),基于HC-10快速导热系数测试仪日本EKO公司还开发了多探头形式的在线HC-121 VIP监测仪,如图3-13所示。 HC-121 VIP监测仪主要用于在线监测真空绝热板质量是否合格,即在1分钟内实时检测真空绝热板(VIP)导热系数是否小于规定数值,通过一个主机可以同时连接最多5个探头进行在线监测。[align=center][color=#cc0000] [img=,600,199]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191128367430_3462_3384_3.jpg!w600x199.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-13 日本EKO公司HC-121 VIP监测仪[/color][/align] 与HC-10快速导热系数测试仪不同,HC-121 VIP监测仪只能进行相对测量,探测头需要用户自己进行单独校准,用户需要根据VIP材料生产的实际特征来进行使用。HC-121 VIP监测仪的技术指标与HC-10快速导热系数测试仪基本相同,只是导热系数测试范围基本只针对真空绝热板材料,为1~15 mW/mK。 有关日本EKO公司开发的这两种在线监测仪器,我们并没有看到实际应用方面的报道和测试数据,更没有看到在真空玻璃上的测试应用。从测试原理上来看,这两种仪器完全适合均质材料的超低导热系数测试,但对于真空隔热材料这类非均质复合结构材料而言,可能存在以下问题: (1)真空绝热板(VIP)表面一般都包裹一层高导热金属保护热,测试过程的初期探头上的热量会通过表面金属膜快速散失,所得到的温度变化曲线并不一定能完全代表真实的低导热材料测试过程中的温度变化。类似的情况也会发生在使用了真空绝热板的冰箱生产线上的在线质量监测,因为冰箱的隔热结构也是金属材料包裹真空绝热板。 (2)同样,对于真空玻璃而言,也是高导热系数玻璃板与真空绝热层的复合结构,玻璃的导热系数接近1 W/mK,也是远大于真空隔热层的导热系数,测试过程中也会发生类似的问题。[color=#cc0000]3.3.3. 内部真空度测试仪器[/color] 真空隔热材料的一种重要特点就是材料内部是真空,因此在线测试技术中实时监测真空度的变化也是一种在线监测技术手段。 从目前的各种真空隔热材料内部真空度检测技术的发展来看,大多数是谐振式真空传感器,即将事先标定好的MEMS结构的LC微型传感器植入真空隔热材料中,通过外部探测仪器对谐振传感器进行外部激励得到谐振频率与内部真空度的关系数据。 内部真空度测试技术的最大优势是可以在几秒钟内实现对真空隔热材料内部真空度的检测,但最大的问题是要将标定好的传感器植入产品中。[b][color=#cc0000]4. 现有技术总结[/color][/b] 目前国内外常用于表征真空型隔热材料的标准方法,如保护热箱法和大面积保护热板法,主要是用来测量通过真空型隔热材料的热流速率,这两种测试技术都提供了有关真空型隔热材料的整体热流过程的信息。然而它们在测试过程中相对较慢,同时无法对真空隔热材料中不同传热机理而引起的热流分量进行单独评估。 为了对真空型隔热材料局部热流进行测量,以及适应工业生产和工程应用的需要,目前国内外提出了几种特别设计的测试方法: (1)小面积保护热板法测试装置提供了非常精确的流经真空玻璃的局部热流测量,该装置可用于验证由于辐射、气体热传导和通过支撑柱热传导而引起的不同热流过程的理论模型,也证明了该小面积保护热板法测试装置在考核真空玻璃内部长时间真空稳定性方面非常有用,同样这种方法也可以应用于真空绝热板的热性能测试和评估。小面积保护热板法是目前测试精度最高的方法,但这种方法是一种被测样品双面探测结构,测试时间最快也要好几分钟,比较适合实验室研究使用,但还是不能很好的满足在线测试需求。 (2)瞬态法提供了一种测量真空绝热材料传热系数和导热系数的快速方法,该方法可通过测量已知传热系数和导热系数的标准样品对测试装置进行标定。该方法快捷、易于使用并具有很高的测量重复性,并可在较高温度条件下对真空玻璃的气释过程研究中的作用非常明显。目前国外相关测试仪器基本都是基于这种方法,可见这种方法得到了基本认可。尽管采用这种方法有德国耐驰公司的中空玻璃双面测试结构的便携式测试仪器,也有日本EKO公司的真空绝热板单面探头结构的便携式测试仪器,但目的都是为了满足真空绝热材料传热系数和导热系数的在线测试需求,而我们认为单面探头结构更适用于在线测试,这将是今后这方面测试仪器的一个发展方向。 (3)冷却法提供了真空玻璃整体传热系数的测量。虽然这种方法在实践中不一定实用,但在将来可能将其集成到真空玻璃生产过程中,与其他方法相比,冷却法的成本和时间可能会有很大节省。[color=#cc0000][b]5. 上海依阳公司在线快速检测技术[/b][/color] 上海依阳实业有限公司基于瞬态法,提出了一种新型快速测试方法——动态热流法。动态热流法与日本EKO公司导热仪的测量原理类似,也是采用单面探头结构形式,但不同于日本EKO公司导热仪是测量加热器表面的温度变化,新型测试方法测量的是比温度变化更灵敏的热流密度变化,如图5-1所示为分别测量正常和非正常真空绝热板时的热流密度随时间变化曲线对比。 在动态热流法测量的初期,单面测量探头处于以恒定温度,探头未接触被测样品(真空玻璃或真空绝热板)之前,热流密度测量值较低。但将探头与被测样品表面接触后,探头上的热量经真空绝热材料表面(玻璃或金属保护膜)而迅速散失,材料表面的高导热材料表面的作用而产生较大的热流密度,即使得测量的初期热流密度测量值迅速升高。[align=center][color=#cc0000] [img=,600,433]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191128571173_5310_3384_3.png!w600x433.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图5-1 正常和非正常真空绝热材料热流密度随时间变化测量曲线[/color][/align] 随着探头与样品表面接触时间的增大,流经表面材料的热流受到内部绝热层的阻隔,测量的热流密度会逐渐降低,从而反映出绝热层的低导热特性。由此可知,热流密度曲线降低的速率可以作为衡量样品绝热性能的测量指标,即如果被测样品处于正常真空绝热状态,热流密度下降变化曲线就如图5-1中的“正常绝热状态”那样,向较低的热流密度值进行收敛;如果被测样品处于非正常真空绝热状态,热流密度下降变化曲线就如图5-1中的“非正常绝热状态”那样,向较高的热流密度值进行收敛。 通过上述热流密度变化曲线可以看出,这种动态热流法可以很好的解决真空绝热材料表面高导热层对测试所带来的影响,解决了日本EKO公司在线监测仪器所存在的不足,绝热材料表面的高导热层只会使得初期的热流密度升到很大幅度,并不真正影响热流密度下降速率随内部绝热性能的变化。 动态热流法的整个测试时间主要取决于绝热材料表面的材质和厚度而定,对于普通真空绝热板的测试,测试时间一般为10~15秒;对于普通真空玻璃测试,测试时间一般为20~30秒,这样的测试速度已经完全可以满足在线测试需求。 动态热流法测试得到的热流密度并不能直接用来得到被测样品的导热系数,但因为导热系数与热流密度是线性关系,可以通过测量多个已知导热系数的标准样品来建立导热系数与热流密度的校准曲线,如图5-2所示。此校准曲线存储在测试仪器内,由此根据这种关系曲线通过热流密度测量值可以得到相应的导热系数和传热系数。[align=center][color=#cc0000] [img=,600,363]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/05/201805191129342020_253_3384_3.png!w600x363.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图5-2 校准测试曲线[/color][/align] 校准用标准样品的制作基于真空绝热材料内部真空度与传热系数和导热系数的关系,标准样品可以是固定厚度的真空绝热材料,通过精确控制材料内部真空度并采用保护热板法或保护热箱法等仪器进行测量,得到标准样品不同真空度下所对应的传热系数和导热系数关系曲线,这样在采用标准样品进行动态热流法探头校准时,只要调节真空度就可以得到不同的传热系数和导热系数。 动态热流法作为一种高灵敏测试方法,可以用来快速的在线检测和判断真空绝热材料是否具有正常范围内的传热系数和导热系数,可以在30秒时间内检查真空绝热材料是否正常工作。另外,由于动态热流法测量装置是小型单面探头结构,实际测量操作时只需将探头与被测绝热材料表面接触,测试完毕后探头脱离绝热材料,通过机械结构很容易实现自动化测试,完全可以应用到真空绝热材料生产流水线上进行自动化实时监测。同时,动态热流法的检测探头非常小巧,可以实现一台主机配备多个探头对多个绝热材料的同时监测,而且还可以实现不同方向和位置上的测量,如探头放置在冰箱的顶部和侧面监测冰箱内部不同部位真空绝热板是否工作正常,监测窗体上已直立安装的真空玻璃是否工作正常。由于标准绝热材料样品由真空度的精确控制来确定,从而保证了动态热流法探头可以非常方便的进行定期校准。[b][color=#cc0000]6. 参考文献[/color][/b](1)Collins R E,Davis C A,Dey C J,et al. Measurement of local heat flow in flat evacuated glazing. International Journal of Heat & Mass Transfer,1993, 36(10):2553-2563.(2)Simko T M, Elmahdy A H, Collins R E. Determination of the overall heat transmission coefficient (U value) of vacuum glazing. Ashrae Transactions, 1999.(3)张金维, 王立国. 真空玻璃在线测量技术// 2013全国玻璃科学技术年会论文集. 2013.(4)唐健正. 真空玻璃传热系数的计算// 2006中国玻璃行业年会暨技术研讨会. 2006.(5)唐健正, 朱亚勇, 卫正纯. 真空玻璃传热系数相关参数的测量// 2007'中国玻璃行业年会暨技术研讨会(6)中华人民共和国建材行业标准,JC/T 1079-2008,真空玻璃(7) Turner G M, Collins R E. Measurement of heat flow through vacuum glazing at elevated temperature. International Journal of Heat & Mass Transfer, 1997, 40(6):1437-1446.(8) Ng N, Collins R E, So L. Thermal conductance measurement on vacuum glazing. International Journal of Heat and Mass Transfer 49 (2006) 4877-4885.(9) Kim I, Frenzl A, Kim T, et al. Determination of Thermal Transmittance of Insulated Double Low-E Glazing Panel Using Portable Uglass, Measuring Technique. International Journal of Thermophysics, 2018, 39(1):19.
据英国《每日邮报》10月7日报道,英国汤普森航空公司7日成功推出了首个由英国机场始发的“地沟油航班”。多名环保人士到机场举行抗议,试图干扰航班起飞。 这个创造航天史上新纪录的航班隶属于英国汤普森航空公司,共搭载了232名乘客,由英国伯明翰飞往西班牙兰萨洛特。执行这次飞行任务的双引擎波音757飞机一个引擎的燃料中加入了50%的“氢酯和脂肪酸”,它是由厨房废油加工制成的,也就是俗称的“地沟油”。 汤普森航空公司客户服务部经理卡尔吉辛接受采访时说:“能成为航空业内率先开通生物燃料航班的公司之一,我们深感自豪。”他表示,虽然使用生物燃油的成本是普通航空燃油的五到六倍,但为了保护环境,实现可持续发展,汤普森公司愿意承担这样的高成本。 该公司希望此举能引起业界和相关政府机构的重视,加大对生物燃料开发的投资力度,减少碳排放。据悉,汤普森航空公司将于2012年正式启动以生物燃料驱动的商业航班。生物燃料提供商skyNRG公司总经理德克柯内梅杰表示,厨房废油不能用于其他用途,因而用作飞机生物燃料便能很好地变废为宝,不过生物燃料在整个航空业的推广仍需要政府的进一步支持。 不过,这趟被贴上“环保”标签的航班却遭到了一些环保人士的强烈抵制。7日当天,数名自称来自“愚蠢号飞机”组织的裸体抗议者身涂红油彩到机场示威抗议。 参加抗议的克里斯库珀接受采访时称:“汤普森航空公司似乎认识到在当前环境问题日益严重的情况下,航空业不能再走之前的老路。但很遗憾,他们采取的办法只会让事情变得更糟。为了种植生产生物燃料所需的作物,大片的热带雨林和至关重要的生态系统正在遭到破坏。生物燃料制造商们夺走了穷人的耕地来给飞机提供燃料。这完全就是一场灾难。” 来自伯明翰“自然之友”组织的乔皮考克也认为:“我们不能忽视生物燃料的生产所带来的环境和社会问题。我们的确有必要摆脱对化石能源的依赖,但不能完全以植物能源将之取代。”
[size=14px][color=#ff0000]摘要:针对各种柔性和刚性隔热材料对变温和变真空环境下热物理性能参数的测试要求,本文介绍了采用准稳态法ASTM E2584 进行的测试系统初步设计方案,拟实现的高低温测试温度范围为-180~1500℃,真空度范围为0.05Pa~0.1MPa,样品尺寸为300mm×300mm×50mm,可实现导热系数、热扩散系数和比热容三个热物理性能参数的快速连续测量,并同时可通过热扩散系数的连续测量确定复合材料的固化度及优化固化工艺。[/color][/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]一、概述[/color][/size][size=16px]随着空间技术和半导体行业的发展,对各种高温隔热材料的热物理性能测试提出了更高的要求,如温度范围要宽可覆盖高低温、可变真空以模拟空间环境和真空炉气氛环境。在目前的全球商用热物性测试设备中,具有高低温和变真空功能的只有德国耐驰公司和上海依阳公司的产品。如图1所示,采用稳态保护热板法,耐驰公司设备最高温度达到600℃,测试样品冷热面温差为20℃左右的导热系数。如图2所示,采用稳态热流计法,上海依阳公司设备最高温度达到1000℃(热流计法),测试样品冷热面温差最大可达1000℃的等效导热系数,可更接近实际隔热工况的对隔热材料中导热、辐射和对流复合传热机理共同作用结果做出测试评价。[/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][/color][/size][/align][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=高低温隔热材料热物性测试,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205101124340854_8773_3384_3.jpg!w690x460.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图1 德国耐驰公司GHP 456保护热板法导热仪[/color][/align][align=center][size=14px][color=#ff0000][/color][/size][/align][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=高低温隔热材料热物性测试,650,504]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205101125290599_6589_3384_3.jpg!w500x388.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图2 上海依阳公司TC-HFM-1000热流计法导热仪[/color][/align][size=16px]目前上述两种设备都在进行繁忙的常规测试,尽管都可以对隔热材料进行准确测试,但面对目前的各种新型高温隔热材料的发展,还是存在以下不足:(1)测试温度范围基本已经达到稳态法的极限,受材料和其他技术限制,再提升稳态法测试温度难度极大,同时会大幅提升造价。(2)稳态法只能测试导热系数一个参数,无法测试存在挥发和相变过程的热物性变化。(3)稳态法测试周期漫长,无法满足高通量隔热材料性能测试需求。为解决上述隔热材料热物理性能测试中存在的问题,本文将介绍采用准稳态法ASTM E2584 进行的隔热材料热物理性能测试系统初步设计方案。[/size][size=18px][color=#ff0000]二、拟达到的技术指标和初步方案[/color][/size][size=16px]拟达到的技术指标如下:(1)测试参数:导热系数、热扩散系数和比热容,测量不确定度±5%。(2)温度范围:-180℃~1500℃,发热体设计温度最高2000℃,测量不确定度±1%。(3)气氛环境:真空度0.01Pa~0.1MPa,可充各种惰性气体。(4)样品尺寸:截面积200×200mm~300×300mm,厚度20~150mm。(5)升降温速度:1~10℃/分钟。(6)测试方法:ASTM E2584。为实现上述技术指标,设计了隔热材料热物理性能测试系统,系统整体结构的初步设计如图3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=高低温隔热材料热物性测试,690,509]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205101126124993_1958_3384_3.png!w690x509.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图3 高低温和真空环境下隔热材料热物理性能测试系统[/color][/align][size=16px]整个测试系统设计为高低温分体结构,即分为高温测试和低温测试两套装置,高温覆盖室温~1500℃,低温覆盖室温~-180℃。两套装置分别安装在卧式真空腔体的前后推拉腔门上,公用一个真空腔体,整个真空腔体和前后门通过循环水进行冷却保护,并同时保证环境温度恒定。真空腔体内的气体种类和气压大小通过腔体侧面布置的真空系统进行精确控制。为实现1500℃甚至更高温度2000℃的材料热物性测试,测试系统的高温发热体为矩形钼加热片结构。为实现最低温度-180℃下的测试,采用液氮作为冷却介质,并结合矩形电加热薄膜进行温度精密调节和控制。高温和低温测量装置中的热源和冷源都采用薄片结构,可保证样品表面温度的均匀性和满足一维热流条件,同时可降低侧向高低温热防护装置的复杂程度。在测试系统中,高温加热装置和低温冷却装置都为升降结构,通过升降来完成被测样品的放入、取出和压紧,并实现不同厚度样品的测试。对于柔性隔热材料,可在测试过程中准确恒定样品厚度。在高低温真空试验设备中,高温发热体一般采用极易氧化的高温材料,同时频繁的高低温冷热交变会带来很大的热变形和热损伤等不利影响,这些都要求高低温设备的结构设计要便于维护和维修。因此本文所述高低温测试系统的设计采用了分体结构,非常便于拆装和维护。本文所述的高低温热物理性能测试系统,采用了准稳态测试方法,主要有以下优势:(1)可测量多个热物性参数,如导热系数、热扩散系数和比热容,特别是可以在整个相变过程中测试材料热物性的连续变化情况。同时还可以通过热扩散系数测试来确定固化度。(2)测试温度可以达到很宽的范围,而且测试速度快,通过一个完整的线性升降温过程就可以得到整个温区范围内的热物性随温度变化曲线,大幅缩短测试周期提高测试效率。(3)准稳态法测试原理是基于平板样品的一面线性温度变化,另一面绝热的边界条件,因此会在平板样品厚度方向上会形成更接近实际隔热应用时的较大温差,测试结果会包含导热、辐射和对流的复合传热效应,测试结果更能表征隔热材料的真实性能。[/size][align=center]=====================================[/align][align=center][/align][align=center][/align][align=center][/align][align=center][/align]
请问大家有使用真空泵隔音罩的吗?效果怎么样? 天天上班太吵了
放在一起很吵,放在专门的一个房间既占地方又不方便,能不能搞个什么隔音罩什么的,可以放在同一间里
我看有的隔音玻璃中间是真空的,有的夹胶的一般隔音玻璃中间夹什么效果比较好啊?
下图是从一段视频上的截图,讲的美国航天飞机隔热瓦的隔热性能如何的牛。视频中,正方形隔热材料试样放入高温箱里加热到1000℃以上,在试样整体温度均匀后,打开高温箱取出试样。在十几秒后就可以用手拿起来,试样还处于高温而表面(特别是在棱边上)已经降到50℃以下,用手就可以拿起来。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506102008_549784_3384_3.jpg此视频文件在优酷上有,名字叫:航天飞机隔热瓦示范。
中国科技网北京2月28日电 变有害的“地沟油”为高附加值的航空煤油,这一梦想已不遥远——中国石化以多种动植物油脂为原料,采用自主开发的加氢技术、催化剂体系和工艺条件,在国内首次生产出符合航空煤油要求的生物航空煤油产品,其质量及工艺技术指标完全达到国际同类先进技术水平。中国民用航空局今天在北京人民大会堂宣布,正式受理中石化研发的1号生物航煤适航审定申请。 据中石化总经理王天普介绍,中石化的航空煤油产量占国内产量的73%左右。2009年,中石化启动生物航煤研发,先后完成了原料筛选、技术路线设计和工艺条件优化、催化剂配方定型等实验室研究工作,成功解决了原料来源不足和产品低温性能等难题;2011年12月12日在所属杭州石化成功实现工业放大并产出生物航煤产品,成为国内首家拥有自主生物航煤生产技术且具有批量生产能力的企业。与传统以石油为原料的航煤相比,中石化1号生物航煤在整个生命周期都具有很好的降低碳排放作用,与常规3号喷气燃料相容性也很好。他表示,目前中石化正积极拓展其原料来源,已和国际、国内著名餐饮公司合作,采用餐饮废油加工生产生物航煤;同时还在积极开发海藻生产航煤的技术。 中国民航局副局长李健表示,按照有关国际组织预测,2020年生物航煤将达到航油总量的30%。中石化在国内率先研制出具有自主知识产权的生物航煤产品,并提出适航审定申请,充分体现了我国顺应全球航空业发展趋势,减少二氧化碳排放的积极努力。他希望中石化和民航相关部门精诚合作,确保产品设计和生产符合适航要求。 出席今天受理仪式的,除了国家发改委、环保部、国资委等国家职能部门,美国能源部等国外相关部门之外,还有国际、国内各大民航主运营商,甚至空军、海军的航空燃料主管机构等。//引用结束。这个技术可信度高吗?有谁参加本项目没,现身说法!可信度高吗?
中航工业计算所机载、弹载计算机航空科技重点实验室日前通过中航工业科技与信息化部的验收并揭牌。机载、弹载计算机航空科技重点实验室依托中航工业计算所,是中航工业建设和管理的重点实验室之一,其任务是围绕航空科技发展战略目标和武器装备发展的需求,开展探索性、创新性的公共计算资源基础研究、应用基础研究、应用研究以及重点型号研制中的关键技术攻关,是开展航空科技集团机载、弹载计算机自主创新研究,吸引与培养高水平研究人才,学术交流、合作与科学实验的重要基地。 实验室由并行处理研究、容错技术研究、工程化研究和软件技术研究等四个研究单元组成,主要研究方向为实时分布式计算机系统和并行信号处理系统、容错计算机系统、机载计算机抗恶劣环境、计算机系统软件和地面开发环境。试运行以来,实验室共承担了总装、空装、集团等的预先研究、基金类课题43项,突破关键技术若干项,获奖15项,申请专利及软件著作权16项。