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酚醛/硅改性环氧共混物空气环境降解残留物结构及组分研究
2024年
通过缩合反应,将端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)与双酚A型环氧树脂(CYD-128)结合,制得环氧-聚硅氧烷共聚物(ES),随后与酚醛树脂共混改性,得到聚硅氧烷改性环氧/酚醛共混物(ES/PF)。利用热重-差示扫描热分析(TGA-DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜附加能谱仪(SEM-EDS)以及X射线光电子能谱(XPS)等技术,深入研究ES/PF共混物的热性能及其在不同温度下的热解残留物化学结构和组分。实验结果显示,与纯酚醛树脂相比,ES/PF共混物在800℃空气气氛下的残余率提高了438%,最大放热速率从21.98 W/g降低至14.93 W/g,而在N_(2)气氛下,其残余率则略有降低,降幅为14.3%。此外,ES/PF共混体系在430~600℃内的热解凝聚相中,富含Si-O_(x)的杂化结构对碳层的稳定形成起到了关键作用,有效延缓和阻碍了树脂的进一步降解,进而提高了残碳率。在温度超过430℃时,残留物中硅元素的赋存形态发生显著变化,从430℃时的以SiO_(2)为主(占比超过80%),转变为600℃时的大部分为水合二氧化硅(SiO_(2)·nH_(2)O)。上述结果充分表明,硅元素在热氧条件下能够显著提升酚醛树脂的残碳量和热稳定性,但在N_(2)条件下,其影响受到一定程度的抑制,这可能归因于硅氧烷基团在热解过程中的吸氧机制。ES/PF共混材料体系的热解残留物结构及组分对于提升材料的热残余强度和耐烧蚀性能具有积极作用。
冀运东江艳艳周睿曹东风李书欣
关键词:聚硅氧烷酚醛树脂热解
Catalytic Effect of Transition Metal Complexes of Triaminoguanidine on the Thermolysis of Energetic NC/DEGDN Composite
2024年
The transition metal complexes of triaminoguanidine(TAG-M,where M=Cobalt(Co)or Iron(Fe))have been prepared.The catalytic effect of these complexes on the thermolysis of energetic composite based on nitrocellulose and diethylene glycol dinitrate,has been investigated.Extensive characterization of the resulting energetic composites was carried out using scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffraction(XRD),Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR),and differential scanning calorimetry(DSC).Isoconversional kinetic analysis was performed to determine the Arrhenius parameters associated with the thermolysis of the elaborated energetic formulations.It is found that TAG-M complexes have strong catalytic effect on the thermo-kinetic decomposition of NC/DEGDN by decreasing the apparent activation energy and significantly increased the total heat release.The models that govern the decomposition processes are also studied,and it is revealed that different reaction processes are accomplished by introduction metal complexes of triaminoguanidine.Overall,this study serves as a valuable reference for future research focused on the investigation of catalytic combustion features of solid propellants.
Mohammed DourariAhmed Fouzi TarchounDjalal TracheAmir AbdelazizRoufaida TiliouineTessnim BarkatWeiqiang Pang
关键词:NITROCELLULOSE
碳包覆纳米铜的原位热解法制备及其稳定性
2022年
以天然棉纤维为模板用一步热解法在氮气气氛中原位制备纳米铜碳复合材料(NCCC),再以浸泡了硫酸铜的棉纤维为热解碳源、以商业纳米铜和微米铜为铜源原位制备了碳包覆纳米/微米铜。使用TEM、XRD和Raman等手段对其表征,研究了这种材料的稳定性。结果表明,NCCC是一种典型的具有碳包覆纳米铜核壳结构的材料;用原位热解法制备碳包覆金属纳米/微米材料,进一步证实棉纤维热解气氛为碳源及原位还原剂。验证了碳包覆材料的抗氧化性:碳壳的形成使NCCC暴露在空气中180 d或水中35 d后仍保持铜和氧化亚铜的物相组成;受碳壳保护的商业纳米铜,暴露空气中120 d仍未氧化。
宗平李世伟陈红苗赛男张慧李超
关键词:核壳结构纳米铜稳定性
惰性气氛下热分解法制备M相二氧化钒超细颗粒被引量:3
2022年
M相二氧化钒(VO_(2))是一种主要的热致相变材料,相变温度为68℃。由于相变前后会发生明显的物理化学性质的变化,M相VO_(2)可以广泛应用在相变节能和传感等领域。采用草酸氧钒作为前驱体,在惰性气氛中直接热分解制备M相VO_(2)超细颗粒。探究了主要反应条件:热解温度、热解时间和气体流速对产物物相纯度的影响。在最优的制备条件(热解温度450℃,热解时间30 min,氩气流速2.0 L/min)下,制备了较纯的M相VO_(2)超细颗粒。采用扫描电镜、差示热分析仪表征了产物的形貌和相变性能。制备的M相VO_(2)颗粒主要为类长方体形的微米级颗粒,在其表面附着大量不规则形貌的纳米级细小颗粒,微米级颗粒平均尺寸为5.76μm,纳米级颗粒平均尺寸为177.21 nm,相变温度为65℃。该方法简单高效、易于放大制备M相VO_(2)超细颗粒。
尹翔鹭曾泽华高荣荣代宇滕艾均
关键词:热分解法相变温度
一种数字模块的结构及散热综合设计被引量:1
2022年
为满足在有限空间内设计数字模块的要求,达到模块散热性能优越且重量轻的目的,对一种数字模块的结构及散热进行综合设计,利用Icepak仿真软件分别对5种模块结构在20℃和45℃的散热进行分析,得到最大温升与理论计算基本吻合,并通过核算验证了敏感器件结温不超过许用结温,综合考虑结构重量轻要求,最终选择了一种最优模块结构。本文模块设计过程同时兼顾结构及散热,提高了结构设计效率,可供其他类似结构设计参考。
唐兵
关键词:热设计
2,4,6-三硝基-3-溴苯甲醚的热分解特性及机理研究
2022年
为研究钝感熔铸炸药2,4,6-三硝基-3-溴苯甲醚(TNBA)的热分解特性及其机理,采用一步硝化法制备了TNBA,并采用TG-MS、DSC及TG等方法对其热分解过程、热分解的热力学和动力学参数以及热分解机理进行了研究。结果表明:TNBA的热分解产物为CO(N_(2))、H_(2)、H_(2)O以及少量的C、CH_(4)、CO_(2);热分解反应速率常数(k)为0.31 s^(-1)、活化焓(ΔH≠)为61.83 kJ∙mol^(-1)、活化能(Ek)为66.31 kJ∙mol^(-1)、活化吉布斯自由能(ΔG≠)为139.72 kJ∙mol^(-1)、活化熵(ΔS≠)为-144.70 J∙mol^(-1)∙K^(-1);热分解动力学模型函数为Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,热分解机理为圆柱形对称的三维扩散,动力学方程为■。
于志宏饶文军宋小兰寇勇王毅安崇伟
关键词:热分解动力学热分解机理
超低温喷射冻干法制备纳米硝酸铵及其热分解和感度特性研究被引量:1
2021年
为了减小AN的粒径,采用超低温喷射冻干法制备了纳米AN;采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和X光电子能谱(XPS)对样品进行了表征;采用差示扫描量热法(DSC)和热重-质谱(TG-MS)分析了其热分解性能;测试了纳米AN的机械感度和热感度,并与原料AN进行了对比。结果表明,制备出的纳米AN微观形貌呈类球形,粒径小于100nm;其分子结构、表面元素和晶相与原料AN一致;纳米AN的热分解活化能为92.11kJ/mol,较原料AN仅下降了5.43kJ/mol,说明纳米化后其热稳定性基本不变;纳米AN热分解的产物为NH_(3)、H_(2)O和N_(2)O,与原料AN基本一致;纳米AN对机械作用非常钝感,10kg落球下特性落高(H50)大于110cm,摩擦感度爆炸百分比(P)为16%;但纳米AN热感度低于原料AN,其5s爆发点(T5s)为277℃,而原料AN的T5s为266℃。
高小慧宋小兰王毅
关键词:纳米材料硝酸铵AN热分解
高温溶剂热分解法合成NaYF4∶Yb^3+,Er^3+纳米粒子及其光谱特性被引量:6
2020年
以稀土氯化物为反应前驱体,采用高温溶剂法合成单分散、形貌和尺寸均一的NaYF4∶20%Yb^3+,2%Er^3+上转换发光纳米粒子。探讨了反应时间、温度以及油酸加入量对产物结构和光学性能的影响。通过XRD、SEM、EDS、XPS及光致发光等对产物性能进行表征。结果表明,样品与标准卡片匹配良好,为纯相,属六方晶系;所合成的纳米粒子形貌为六角盘状,对角线长度约为77 nm,厚度约为54 nm;在980 nm激光激发下,所合成纳米粒子在523 nm和542 nm左右的绿光区以及峰值位于656 nm左右的红光区均可观察到Er^3+的特征发射峰,分别归属于2H11/2、4S3/2及4F9/2能级到4I15/2能级之间的跃迁,不论是红光还是绿光吸收均为双光子过程。
李子娟安雪牛昊闫景辉连洪洲
关键词:上转换发光
基于详细蒸发和热解的SCR系统尿素添加过程模拟
2020年
为研究柴油机尿素-SCR系统还原剂的分布,在研究尿素水溶液具体分解过程的基础上,基于OpenFOAM平台利用两步蒸发方法和热解过程的副反应模型,建立还原剂添加过程的气/液两相流三维模型.同时,设计多通道组分探测系统对出口截面的还原剂进行浓度采集,利用全局遗传算法对蒸发、热解过程中的化学反应进行参数辨识,并进行流动试验以验证流动模型参数的准确性,将模拟的出口截面还原剂体积分数与试验对比,结果表明:考虑两步蒸发及热解副反应的气/液两相流模型能够以较高的精度描述还原剂分布情况,为柴油机尿素-SCR系统的还原剂分布均匀性的研究提供参考.
汤婷姚栋伟吴锋刘子汛胡安庆何华定
关键词:柴油机还原剂
Experimental evaluation of thermolysis-driven gas emissions from LiPF6-carbonate electrolyte used in lithium-ion batteries被引量:8
2020年
This paper performs an experimental evaluation of thermolysis-driven gases generated by the thermal decomposition of 1 M LiPF6+EC/DMC=1/1 v/v electrolytes at various decomposition temperatures,pyrolysis durations,and oxygen concentrations.Carried out in a home-built autoclave filled with pure helium,the experiment reveals that as the decomposition temperature increases,more types and larger quantities of gases will be released.Specifically,the experimental results demonstrate trends of logistic growth in the volume concentration of CO2,C2H6O,C2H4,CO,and C2H4O2 with the increase of decomposition temperature.With a prolonged pyrolysis duration,while volume concentrations of certain gases,such as CO2,C2H6O,C2H5F,and CO would increase,the concentration of C2H4O2 actually decreases.Moreover,concentrations of both C2H4 and C2H5F will first decrease and reach their minimum values at 1%v/v oxygen concentration,and then they would quickly climb back at higher oxygen concentrations,while the concentrations of C2H6 and C2H3F would decrease monotonically.It is envisioned that the detailed experimental results and findings on the gas generation pattern of 1 M LiPF6+EC/DMC=1/1 v/v electrolytes can facilitate the development of an early warning mechanism of thermal runaway based on gas sensing technology,which can be effectively applied to monitor the potential thermal failures of lithium-ion batteries with the same type of electrolyte and thus promote the thermal safety of battery packs in safety-critical applications.
Zhenghai LiaoShen ZhangYikun ZhaoZongjia QiuKang LiDong HanGuoqiang ZhangThomas G.Habetler

相关作者

王晨
作品数:52被引量:48H指数:4
供职机构:西北大学
研究主题:卷积 缩放 卟啉 氮化碳 卷积核
赵凤起
作品数:1,057被引量:2,693H指数:29
供职机构:西安近代化学研究所
研究主题:固体推进剂 燃烧催化剂 物理化学 推进剂 热分解
马海霞
作品数:269被引量:632H指数:12
供职机构:西北大学化工学院
研究主题:物理化学 晶体结构 四嗪 含能材料 热分解
徐抗震
作品数:171被引量:528H指数:13
供职机构:西北大学
研究主题:比热容 晶体结构 FOX-7 氨基 热行为