【正文】 是人類賴以生存的必需品，是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代文明的重要支柱。武漢理工大學(xué)馬保國(guó)，金磊等人[11]介紹了一種新型有機(jī)一無機(jī)相變儲(chǔ)能微膠囊的制備方法，即采用無機(jī)層狀硅酸鹽材料和堿性硅酸鹽溶液為壁材、有機(jī)相變材料十八烷酸為基材，先制備半包覆結(jié)構(gòu)的相變膠囊，再加人堿性硅酸鹽溶液進(jìn)行第2次包裹?？刹捎萌苣z一凝膠法制備MCPCM，在相變材料表面包覆金屬氧化物或非金屬氧化物的凝膠，從而提高了該類相變材料的機(jī)械強(qiáng)度和阻燃性。涂膜隔熱性能測(cè)試結(jié)果表明，該種微膠囊具有明顯吸熱性能，可作為隔熱添加劑使用。石蠟是一種常用的相變材料，熔點(diǎn)為45~℃，熔化熱為150~250kJ/kg，具有儲(chǔ)熱能力,強(qiáng)、相變溫度能通過分子量控制、相變行為穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。原位聚合法是合成MCPCM的較好方法。原位聚合法制備微膠囊時(shí)，囊芯必須被分散成細(xì)粒，并在形成的分散體系中以分散相狀態(tài)存在。美國(guó)研制成功一種利用十水硫酸鈉低共熔混合物作儲(chǔ)熱芯料的太陽(yáng)能天花板磚塊，它不用普通的水泥而用聚脂粘接劑和甲基丙烯酸甲脂添加劑組成的高分子混凝土組成，并在麻省理工學(xué)院建筑系實(shí)驗(yàn)樓進(jìn)行了試驗(yàn)性應(yīng)用。張興祥等[4]自1997年開始對(duì)相變材料微膠囊進(jìn)行研究，將自行研制的MicroPCMS用于現(xiàn)有織物的涂層整理，得到在室溫上下具有熱能吸收和釋放功能的織物，使用融熔復(fù)合紡絲工藝將直徑為3μm左右的MicroPCMS添加到纖維內(nèi)部，研制出含12%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上微膠囊的丙綸纖維，該纖維在人體感到舒適的溫度范圍內(nèi)具有溫度調(diào)節(jié)功能。周建偉、黃建新等[2]在相變微膠囊的制備以及潛熱型功能流體流動(dòng)與傳熱的實(shí)驗(yàn)研究和理論模型等進(jìn)行了探索，為潛熱型功能流體的應(yīng)用提供了材料的制備方法、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo)。芯材可以是由單一物質(zhì)組成，也可以是由混合物質(zhì)組成；它的形態(tài)可以是固體、溶液、水分散液或油劑，也可以是一些特定的氣體。目前，在微膠囊相變材料的制備過程中，很多人選用了三聚氰胺甲醛樹脂(MF)、脲醛樹脂(UF)作為壁材，所制備的微膠囊在某些性能方有較好的表現(xiàn)：強(qiáng)度較高、耐熱性能好。目前在研究的發(fā)展趨勢(shì)中，相變材料的研究主要表現(xiàn)為：開發(fā)復(fù)合儲(chǔ)熱材料；研發(fā)復(fù)合相變材料的多種工藝技術(shù)；納米技術(shù)在復(fù)合相變材料領(lǐng)域的深入應(yīng)用。相變材料是利用自身在發(fā)生相變過程中吸收或釋放一定的熱量來進(jìn)行潛熱儲(chǔ)能的物質(zhì)，該材料是通過材料自身的相態(tài)變材料先進(jìn)制備技術(shù)課程論文透。相變的形式主要有四種：固一固相變；固一液相變；液一氣相變；固一氣相變。本文介紹了微膠囊相變材料及其結(jié)構(gòu)組成、性能；綜述了微膠囊相變材料的制備工藝、研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域；分析了各種制備方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并指出了制備微膠囊相變材料中存在的問題及今后的發(fā)展方向。第一篇：材料先進(jìn)制備技術(shù)課程論文材料先進(jìn)制備技術(shù)課程論文微膠囊相變儲(chǔ)能材料及其制備技術(shù)研究進(jìn)展評(píng)述摘要：相變材料是利用物質(zhì)發(fā)生相變時(shí)需要吸收或放出大量熱量的性質(zhì)來儲(chǔ)熱。關(guān)鍵詞：相變材料；微膠囊；復(fù)合材料；制備工藝 概述相變材料主要利用其在相變過程中吸收或放出的熱能，在物相變化過程中與外界環(huán)境進(jìn)行能量交換(從外界環(huán)境吸收熱量或向外界環(huán)境放出熱量)，從而達(dá)到能量利用和控制環(huán)境溫度的目的。當(dāng)一種物質(zhì)能夠發(fā)生四種相變中的任意一種相變時(shí)，都可稱為相變材料。MariaTelkes博士從1950年就著手對(duì)相變材料進(jìn)行研究，他發(fā)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)硼砂可以把十水硫酸鈉過冷度降低將近3℃，并預(yù)計(jì)測(cè)出了該材料的相變次數(shù)可以達(dá)到2000次。如何將相變材料進(jìn)行有效的包裝，一直是相變材料研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。把固體或液體用某種膜材料包覆起來，然后形成微小粒子的技術(shù)，稱之為微膠囊封裝技術(shù)。微膠囊的粒徑大小在l~1000微米范圍內(nèi)，它的微觀形貌通常需要借助電子顯微鏡才能觀察到。自20世紀(jì)80年代，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)研究開發(fā)了微膠囊相變材料在熱調(diào)節(jié)防護(hù)服裝上的應(yīng)用技術(shù)，微膠囊相變材料越來越廣泛地應(yīng)用于服裝領(lǐng)域中，可以制成含有微納米膠囊相變材料的調(diào)溫纖維以調(diào)節(jié)服裝及周邊的溫度，減少皮膚溫度的變化，延長(zhǎng)穿著的舒適感。將微膠囊相變材料混人磚瓦、墻板及天花板等建筑結(jié)構(gòu)材料中，可以進(jìn)行太陽(yáng)能儲(chǔ)存，因此適合在溫差較大的地區(qū)使用[5]。同濟(jì)大學(xué)建筑材料研究所采用正十二醇吸附有機(jī)材料先進(jìn)制備技術(shù)課程論文體的原料配比要求不嚴(yán)。此時(shí)，發(fā)生原位聚合反應(yīng)的單體與引發(fā)劑在分散體系中的位置可能有兩種情況，即在連續(xù)相介質(zhì)中或在分散相囊芯中。采用這種方法制備的MCPCM在形貌、熱性能和膠囊致密性等方面都能達(dá)到使用要求，能合成得到1μm以下的相變膠囊。北京航空航天大學(xué)章文等人[8]以石蠟為囊芯，眼醛樹脂為囊殼，通過原位聚合法制得了微膠囊。通過原位聚合法制備了石蠟相變微膠囊，可以有效地防止石蠟的泄漏，同時(shí)可以將石蠟的完全親油性轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǖ挠H水性，改善了石蠟的使用性能，為石蠟作為相變材料的使用提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)。電鍍法主要用于制備以金屬薄膜作為囊壁的MCPCM。結(jié)果表明:采用無機(jī)層狀硅酸鹽材料、相變材料、堿性硅酸鹽溶液比例為1：2：4時(shí)，其包裹效果較好，經(jīng)無水乙:醇溶解實(shí)驗(yàn)后，%%，%，存在差異的原因可能在于堿性溶液與相變材料的酸堿反應(yīng)所致。而先進(jìn)材料對(duì)人類生活質(zhì)量的提高，對(duì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)其他技術(shù)的發(fā)展都起著重要的促進(jìn)作用。相關(guān)的服務(wù)行業(yè)有交通運(yùn)輸、保險(xiǎn)、維修、商業(yè)等。隨著現(xiàn)代汽車向輕量化、節(jié)能、環(huán)保、安全舒適方向發(fā)展，需用傳統(tǒng)材料提高性能，同時(shí)需要具有高性能的新型材料代替部分傳統(tǒng)材料。先進(jìn)復(fù)合材料的興起，克服了均一材質(zhì)材料的不具有多種性能的弱點(diǎn)，在汽車上應(yīng)用，既有利于減輕汽車自身質(zhì)量，又有利于提高性能。為獲得無纖維損傷、無空隙、高性能的致密復(fù)合材料，必須考慮增強(qiáng)纖維與鋁及鋁合金間的潤(rùn)濕性好壞和反應(yīng)性大小、增強(qiáng)纖維的分布狀態(tài)和高溫下的損傷老化程度及界面穩(wěn)定性等。目前熔融浸(Al—Mg)等纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制造。加壓鑄造法成功地用于制造B／AI，SiC／A1，A1 Od(Al—Li)，A1 OJ(A1一Mg)等鋁基復(fù)合材料。 粉末冶金法粉末冶金法是傳統(tǒng)的粉末冶金工藝在新的工程材料制備上的發(fā)展。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法： 液態(tài)金屬浸滲 1)擠壓鑄造’ 擠壓鑄造是目前制造金屬基復(fù)合材料較成熟的一種方法。2)氣壓鑄造用氣體壓力取代擠壓鑄造的液體壓力。3)無壓浸滲無壓浸滲工藝是1 9 8 9 年L a n x i d e 公司：提出的專利技術(shù)，也稱為L(zhǎng) a n x i d e 5 2 藝。影響該工藝的主要因素為： 浸滲溫度、顆粒大小和環(huán)境氣體種類。該工藝研究開始于6 0 年代。主要包括自蔓延合成工藝、X D 52 藝和氣液反應(yīng)工藝。典型的做法是先制備含高體積分?jǐn)?shù)(5 0 v 0 1％ 以上)的母合金，再加入到金屬基體中制得含所需體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料。研究結(jié)果表明，用粉末冶金工藝生產(chǎn)的顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的綜合強(qiáng)度水平比用熔融金屬工藝生產(chǎn)的同種材料高，伸長(zhǎng)率也較高，材料微觀組織結(jié)構(gòu)有所改善。 噴射沉積工藝噴射沉積工藝是由英國(guó)S i n g e r 教授首創(chuàng)并干1 9 7 0 年正式公布。突破了石墨纖維與鋁合金的界面反應(yīng)控制、纖維鋪層和纏繞設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，成功制備了石墨纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，材料的密度為2．1210 kg／m。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鏡筒組件的一階諧振頻率為284 Hz，高于100 Hz的設(shè)計(jì)要求，振動(dòng)試驗(yàn)后光機(jī)系統(tǒng)沒有發(fā)生變化。與金屬材料相比，鋁基復(fù)合材料具有如下優(yōu)點(diǎn)：耐高溫、高比強(qiáng)、高比模、熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好、對(duì)缺口不敏感且抗磨損。它的線膨脹系數(shù)為5．010 K，在177。2．3 材料的加工和處理工藝鋁基復(fù)合材料是一種設(shè)計(jì)性很強(qiáng)的材料，可以按照設(shè)計(jì)者的要求進(jìn)行石墨纖維的鋪層、纏繞、毛坯件的精密成型，這樣既可以提高材料性能，又可以節(jié)約昂貴的石墨纖維，降低成本。需要特別注意的是在鋁基復(fù)合材料的切削加工過程中，一般應(yīng)使用金剛石刀具，而且不能使用冷卻液。最后通過超聲無損檢 測(cè)來檢驗(yàn)零件內(nèi)部是否存在缺陷。鏡筒的結(jié)構(gòu)形式、鏡筒材料的選擇、鏡筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要滿足光學(xué)系統(tǒng)的要求，而且要滿足力學(xué)性能和真空高低溫環(huán)境的要求，同時(shí)盡可能降低質(zhì)量。kg／m。經(jīng)過加工后，零件安裝透鏡的端面位置平行度公差可以達(dá)到10 m，表面粗糙度達(dá)到1．6，說明了這種復(fù)合材料的加工精度可以達(dá)到金屬材料的精度。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：(1)鏡筒由遮光罩、窗口鏡筒、大鏡筒、中鏡 簡(jiǎn)、轉(zhuǎn)折鏡筒、反射鏡壓板幾部分組成；(2)遮光罩由鋁蜂窩內(nèi)膽和碳纖維復(fù)合材料外殼組成，具有去除雜散光的功能。透鏡邊緣注入XM23膠，可以固定透鏡，同時(shí)保證了透鏡和鏡筒之間的柔性連接，有一定的減振效果；(6)平面反射鏡通過反射鏡壓板與轉(zhuǎn)折鏡筒連接，反射鏡壓板在結(jié)構(gòu)上能實(shí)現(xiàn)反射鏡角度調(diào)整；(7)鏡筒組件通過螺釘緊固，本身自成一體，這樣可以減輕外部干擾對(duì)鏡筒組件的影響。發(fā)現(xiàn)其微型點(diǎn)焊接頭由熔核區(qū)、熱影響區(qū)和熔核向熱影響區(qū)過渡的熔合區(qū)(線)組成。試驗(yàn)選用A1 O。1．2 儲(chǔ)能焊焊接試樣經(jīng)金剛砂紙打磨、丙酮清洗和烘干，裝配如圖I所示的搭接接頭。因此，焊接熱輸人為】6．17—39．9 J2．1 接頭整體相貌顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料儲(chǔ)能點(diǎn)焊接頭整體形貌如圖2所示?？梢?，儲(chǔ)能焊可實(shí)現(xiàn)A1：0，顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料薄板的點(diǎn)焊連接，能獲得高質(zhì)量的焊接接頭。圖2 儲(chǔ)能焊熔核整體形貌 圖3 熔核組織2．3 熔核的快速凝固電容儲(chǔ)能點(diǎn)焊利用電容瞬時(shí)放電產(chǎn)生的電流經(jīng)電極加載在被焊板材上，形成放電回路。2．4 焊接接頭力學(xué)性能2．4．1 接頭的顯微硬度