黄新杰
,
丁厚成
,
张浩
,
张英
,
孙金华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.09.004
分别在拉萨高原地区和合肥平原地区开展了一系列保温材料PS(聚苯乙烯)火蔓延对比实验研究,通过对火蔓延过程中一些重要特性参数(火蔓延速度、表面火焰区和池火区火焰高度等)的测量,分析了高原地区和平原地区保温材料PS的火灾危害特性.结果表明,对于同种宽度的EPS或XPS,在拉萨的火蔓延速度均小于在合肥情况下；而当保温材料的宽度为10cm左右时,在两地火蔓延速度均出现了最小值,这主要为空气卷吸程度与热量损失共同作用的结果.研究同样表明,对于EPS和XPS,在宽度比较小的情况下,无论在拉萨还是在合肥,表面火焰区的火焰高度呈现出略大于池火区火焰高度的特点；随着宽度的增加,池火区的火焰高度逐渐大于表面火焰区的火焰高度,并且具有逐渐增高的特性.
关键词:
高原
,
保温材料
,
EPS
,
XPS
,
火蔓延速度
张浩
,
刘守城
,
胡义
,
黄新杰
,
任崴
稀土
采用过渡金属Cu和稀土金属Ce对TiO2进行改性.为获取高效的甲醛气体去除率,运用正交实验设计结合BP神经网络优化TiO2的改性方案.以Cu-Ce掺杂负载量、Cu-Ce摩尔比和烧结温度为正交实验设计因子,每个因子各取3个水平,以光催化甲醛气体的降解效率为目标因子,编制3因素4水平正交设计表.结合BP网络强大的函数拟合功能,以正交设计表中3因素为网络输入层,以光催化甲醛气体的降解效率为网络输出层,建立BP神经网络优化模型,并通过该模型进行预测和优选,得到最佳的活性炭改性方案.即Cu-Ce掺杂负载量为2.92％、Cu-Ce摩尔比为1∶1和烧结温度为517℃.此时光催化甲醛气体的降解效率为61.60％,与预测值59.47％的相对误差为3.46％.
关键词:
TiO2
,
Cu
,
Ce
,
正交设计
,
BP神经网络
张浩
,
刘秀玉
,
黄新杰
,
唐刚
,
杜晓燕
涂料工业
从倡导室内表面建筑材料向功能化、生态化和无害化发展的角度出发,介绍了相变材料、调湿材料和光催化材料3种功能材料的特性,及其在室内表面建筑材料中应用的现状,探讨了目前室内表面功能建筑材料研究中存在的不足及局限性,并对今后的研究、应用及发展方向提出了建议和期望.
关键词:
功能建筑材料
,
相变
,
调温调湿
,
光催化
纪杰
,
李杰
,
孙金华
,
张英
,
黄新杰
工程热物理学报
选取宽2～11cm、厚3mm的樟木、杉木和白木试样进行了一系列实验,测量了火蔓延速度、火焰高度、火焰温度和试样表面温度.结果表明,火焰高度随试样宽度增加而增大,并在宽度增加至某个值后不再增大;同宽度下,密度大的试样火焰高度大.放置角度为负时,不同密度试样的火蔓延速度差较小,角度为正时,火蔓延速度随角度增加而增大,且不同密度试样的火蔓延速度差变大.
关键词:
木材
,
火蔓延速度
,
火焰高度
,
火焰温度
,
放置角度
张浩
,
朱庆明
,
刘秀玉
,
黄新杰
涂料工业
通过自制Cu-TiO2光催化涂料,针对光催化涂料降解甲醛气体的效果与光催化时间的关系,利用环境测试舱模拟可见光源下的室内环境,从而获得甲醛气体浓度实测值.根据甲醛气体浓度实测值,分析GM(1,1)预测模型所存在的缺陷,在此基础上提出采用指数平滑技术和灰色理论相结合的方法构建一新的EX-GM(1,1)预测模型.该模型不仅可以大大减少实测值的随机性,还可以将实测值序列变换成规律性强的呈指数变化的序列,从而提高模型的预测精确度,其平均误差为-0.507％,尤其提高了Cu-TiO2光催化涂料降解甲醛效果预测过程后期(420～510 min)的精确度,其平均误差为-0.168％.EX-GM(1,1)预测模型的建立将为光催化涂料性能的研究提供一定的技术支持.
关键词:
灰色模型
,
指数平滑
,
光催化涂料
,
预测
,
甲醛
张浩
,
黄新杰
,
刘秀玉
,
唐刚
材料研究学报
以SiO2为载体材料、以棕榈醇-棕榈酸-月桂酸为相变材料制备棕榈醇-棕榈酸-月桂酸/SiO2复合相变调湿材料,基于均匀设计和多元非线性回归法研究了各因素对复合相变调湿材料调湿性能和控温性能的影响.结果表明,各因素对性能影响大小的排序为:无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比、溶液pH值、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸与正硅酸乙酯的物质的量比、超声波功率、去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比;优化制备方案为:溶液的pH值为2.68、超声波功率为113W、去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比为9.03、无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比为5.22、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸与正硅酸乙酯的物质的量比为0.51.
关键词:
无机非金属材料
,
棕榈醇-棕榈酸-月桂酸
,
SiO2
,
调湿性能
,
控温性能
,
优化制备
张浩
,
黄新杰
,
宗志芳
,
刘秀玉
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.599
采用硅烷偶联剂,通过溶胶-凝胶法制备以SiO2为壁材、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸为芯材的细粒径SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊相变调湿材料.采用等温吸放湿法、步冷曲线法、激光粒度分析仪(LPSA)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热(DSC)分析表征了SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊相变调湿材料的调湿性能、调温性能、粒度分布、组成结构、表面形貌和热性能.结果表明,去离子水用量、无水乙醇用量、硅烷偶联剂用量和棕榈醇-棕榈酸-月桂酸用量对SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊相变调湿材料有重要的影响.当去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比为9、无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比为5、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸与正硅酸乙酯的物质的量比为0.5和硅烷偶联剂与正硅酸乙酯的物质的量比为0.1时,SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊相变调湿材料呈球形且表面光滑紧凑,尺寸仅为1680.60～1735.35 nm,粒径分布均匀,分散性较好,具有良好的相交储湿性能.
关键词:
复合材料
,
棕榈醇-棕榈酸-月桂酸
,
SiO2
,
相变调湿
,
细粒径
,
微胶囊
张浩
,
黄新杰
,
宗志芳
,
唐刚
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160322.003
采用溶胶-凝胶法制备棕榈醇棕榈酸月桂酸/SiO2复合材料。利用响应面法研究了无水乙醇用量、去离子水用量以及棕榈醇棕榈酸月桂酸用量对棕榈醇棕榈酸月桂酸/SiO2复合材料热湿综合性能的影响,并对棕榈醇棕榈酸月桂酸/SiO2复合材料的制备工艺参数进行了优化。结果表明,各因素对性能影响的主次顺序为：无水乙醇用量>棕榈醇棕榈酸月桂酸用量>去离子水用量；在本研究的各参数范围内,优化方案是无水乙醇用量(与正硅酸乙酯的物质的量比)为9.11、去离子水用量为5.21、棕榈醇棕榈酸月桂酸用量为0.52。优化棕榈醇棕榈酸月桂酸/SiO2复合材料具有良好的热湿综合性能,即相对湿度50%时,平均平衡含湿量为0.1020 g/g,相变温度为26.81~28.52℃,相变焓为95.69 J/g,属于微米级有机相变芯材/无机基体复合材料。
关键词:
SiO2
,
相变材料
,
响应面法
,
调温调湿
,
优化
,
热湿综合性能
张浩
,
黄新杰
,
刘秀玉
,
唐刚
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.012
以抹灰石膏作为基体材料,将癸酸-棕榈酸-SiO2相变储湿材料掺入抹灰石膏中,制备癸酸-棕榈酸-SiO2/石膏相变储湿复合材料,对其基本性能、储湿调湿性能、相变调温性能和耐久性能进行测试与分析。利用FTIR和 SEM研究癸酸-棕榈酸-SiO2/石膏相变储湿复合材料的结构组成和微观形貌。结果表明：当癸酸-棕榈酸-SiO2相变储湿复合材料掺量为40wt%的癸酸-棕榈酸-SiO2/石膏相变储湿复合材料具有最佳性能和良好耐久性能。其标准扩散度用水量为0.69、初凝时间为37 min、终凝时间为51 min、体积密度为916.67 kg·m-3、拉伸连接强度为0.08 MPa、抗压强度为1.76 MPa；在相对湿度40%~65%的平衡含湿量为0.0620~0.0849 g·g-1；从30℃至15℃的降温时间为610 s,相变平台明显；经过循环试验,吸放湿性能下降了6.44%~9.45%,相变调温性能仅下降了7.2%。
关键词:
相变储湿
,
SiO2
,
癸酸-棕榈酸
,
SiO2 性能
,
复合材料
张浩
,
黄新杰
,
宗志芳
,
刘秀玉
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000979
以废弃核桃壳作为原料,采用微波加热法制备生物质基多孔活性炭.基于响应面法和数值模拟方法研究活性炭前驱体进行物理活化过程中微波功率、活化时间以及磷酸质量分数对生物质基多孔活性炭吸附性能的影响,对生物质基多孔活性炭制备方案进行优化,并对最优条件下制备的生物质基多孔活性炭进行表征.结果表明,3个因素均对生物质基多孔活性炭的吸附性能有影响,其影响显著性为:微波功率>磷酸质量分数>活化时间.优化的制备条件为:微波加热法对活性炭前驱体进行物理活化过程中的微波功率为746W、活化时间为11.2min以及磷酸质量分数为85.9%.优化生物质基多孔活性炭的碘吸附值为1074.57mg/g,亚甲基蓝吸附值为294.4mL/g,获得率为52.1%.
关键词:
生物质
,
多孔活性炭
,
响应面法
,
吸附性能
,
优化制备
