碳纳米管在柔性可穿戴热电材料与器件开发中的研究进展

摘要:近年来,随着纳米科技的飞速发展,碳纳米管(Carbon nanotube,CNT) 在越来越多的领域得到了广泛的应用。与此同时,持续增长的全球能源消耗以及日益严峻的环境问题,促使新能源及其转换材料的研究。基于Seebeck 效应(Seebeck effect) 和帕尔贴效应(Peltier effect) 的热电器件因其在能量转换与管理方面的独特优势,已受到全球范围内的广泛关注。在此背景下,将热电器件与人体穿戴技术相结合,以实现智能监测、温度调节等多功能应用,逐渐成为研究热点。本文阐述了近年来CNT 在柔性可穿戴热电材料和器件中的研究进展,从CNT 的独特物理化学性质出发探讨了其在柔性可穿戴热电领域应用的可行性,介绍了CNT基无机、有机复合材料及器件的热电性能。最后总结分析了CNT 柔性可穿戴复合热电器件未来可能面临的挑战和发展趋势,以促进CNT 在柔性可穿戴热电器件中实现广泛应用。

燃气热水器铜质换热器防腐工艺研究

摘要:铜作为换热器的主要材料,在燃气热水器中应用广泛。然而,近年来,部分地区的铜管腐蚀漏水问题已成为行业难点。就铜质换热器的穿孔腐蚀问题,依据水质分析以及失效分析,分别从管道材料处理、水质处理两方面入手,提出管内壁镀镍、FOF(Filming Organic Formula)物理阻垢2种缓蚀方案。通过电化学试验、耐久性验证论证了方案的可行性。最后,针对以上2套方案批量制作了样品在山西、山东等地定向试用并定期追踪,结果显示,镀镍方案可在一定程度上减缓热交换器腐蚀,寿命可延长60%~200%;FOF物理阻垢整体可延长换热器使用寿命60%~200%以上。

空调压缩机主壳体焊管开裂原因分析

摘要: 介绍了空调压缩机主壳体用热轧酸洗钢板的生产流程; 采用金相和硬度检测手段分析了河钢邯钢生产的SS400 焊管在锥头扩管和焊缝压扁试验中开裂的原因并提出了改进措施。通过优化成分设计,降低碳含量,焊缝开裂问题得到解决。关键词: 空调压缩机; 酸洗板SS400; 焊管开裂; 显微组织; 碳含量

纺织基摩擦纳米发电机在运动与健康领域中的最新研究进展

摘要:纺织基摩擦纳米发电机(Textile-based triboelectric nanogenerators,T-TENGs) 在能源收集和可穿戴设备领域展现出巨大潜力,尤其在运动与健康领域中尤为突出。本文针对T-TENGs 在运动与健康领域中的最新研究进行综述。首先,介绍了摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerators,TENGs) 的工作原理及模式;T-TENGs 的关键材料,包括电极和正负摩擦电材料。其次,概述了多种制备技术,如共轭静电纺丝、湿法纺丝、环锭纺纱、二维编织、3D 编织和静电纺丝膜等;以及针织、机织、非织造、刺绣和3D 打印织物等不同结构的制备方法。然后,总结了T-TENGs 在运动领域(如人体运动监测和不同运动项目中的应用)、健康领域(生命体征监测和健康监测与疾病的监测、预防与矫正),以及多功能运动与健康方面的最新进展。最后,讨论了T-TENGs 遇到的挑战、未来发展趋势及其在多功能应用中的广泛应用前景,为T-TENGs 的进一步研究和制备提供参考。

基于微电容掺杂的高性能摩擦电纺织品

摘要:摩擦纳米发电机(TENG) 作为一种可以将机械能转化为电能的新兴技术,为智能可穿戴设备的能源供给提供了新的解决方案。然而,传统可穿戴式TENG 电荷密度低、输出功率小仍是一个亟待解决的问题。本文分别采用铁电陶瓷钛酸钡(BaTiO3)和二维过渡金属碳/氮化物(MXene)作为正、负极摩擦材料的填充物构筑了一种高性能摩擦电纺织品。借助BaTiO3的铁电效应和MXene 的界面极化效应形成了两种微电容,促使正极摩擦材料聚乳酸(PLA)和负极摩擦材料聚偏二氟乙烯(PVDF)的电荷密度相应增加,从而提高摩擦电纺织品的输出性能。研究结果表明:当BaTiO3掺入量为6wt%,MXene掺入量为0.10wt% 时,摩擦电纺织品的输出功率高达99 W/m2,此时输出电压为1600V,短路电流为50μA,分别是纯PLA-PVDF体系的2.7倍与3.6倍。在固定拍打频率下可同时点亮480颗发光二极管(LED),并可供应电子手表的正常运行。上述结果表明PVDF/MXene-PLA/BaTiO3体系有效提升了传统TENG 的输出性能,具备良好应用前景。

基于相变材料的调温纺织品研究进展

摘要:调温纺织品因在提升人体舒适度和节能降耗方面具有显著优势而受到广泛关注.相变材料是依靠自身性能在相变区间内吸收或释放热量,从而实现能量在一定温度范围内存储与释放的材料,是实现调温功能的核心,具有优异的储热能力和可控的相变温度范围.调温纺织品的制备包括相变材料的合成与封装、与纤维的复合以及织物设计.将相变材料整合到织物或纤维中,利用相变材料相态的转变达到织物温度的调节,作用于人体可营造出较舒适的环境G织物G人体微气候,不仅能提升使用者的舒适度,还具有节能减排的作用.综述了相变材料的分类、封装方式及应用现状,介绍了基于相变材料的调温纺织品的制备工艺、热性能表征方法及在军事、航空航天、生物医学、柔性可穿戴设备等领域的应用进展,并展望了调温纺织品未来的发展前景.

具有高力学强度与稳定电致发光特性的连续发光纱线的设计与构筑

摘要:发光纤维材料因其在柔性显示、智能纺织品等领域展现出的巨大潜力而受到广泛关注.在发光纤维应用的众多影响因素中,力学性能的优化与发光色彩的多样化始终是研究的重点.本研究采用了将芯层单纤维加捻与皮层封装处理相结合的策略,显著增强了纤维的力学性能, 使其断裂强度提升至原来的2倍,韧性提高了2.3倍.制备的发光纤维材料展示了出色的性能稳定性, 能够承受打结、编织等处理,在水下弯折或经过酒精清洗后,仍能保持正常的发光性能. 此外, 本研究通过利用发光层与封装层的发光效果叠加原理, 实现了纤维的发光色彩的丰富化,其在1931CIE色度图中的色域覆盖范围超过30%,体现出灵活的发光颜色可调性.同时,采用并联点亮策略和加捻结构, 实现了在单根纱线上大跨度颜色的独立或共同展示,满足了在单一纱线上灵活切换多种色彩风格的需求,所制备的发光纱线鞋面能够实现8种色彩风格的任意切换.本研究中所制备的发光纤维纱线,凭借其良好的力学性能、优异的稳定性及灵活的发光可编辑性,在伪装、柔性显示设备可穿戴器件、时尚装饰等领域展现出了良好的应用前景.

光致变色纺织品制备技术的研究进展

摘要:光致变色纺织品因迅速的光响应性和反应可逆性等特质,在时尚和智能纺织品领域应用前景广泛。概述光致变色材料的变色原理和分类,探讨光致变色纺织品制备方法(直接接枝、染色及印花、纺丝、层层自组装、微胶囊法)的最新进展,并总结各种方法的优缺点。直接接枝法可精确控制材料用量,但部分方法需要专业技术和设备;染色及印花法简便经济,适用于大规模生产,但染料易褪色且可能污染环境;纺丝法将光致变色物质纺入纤维,但制备过程复杂;层层自组装法可精确控制材料结构,提高稳定性,但制备周期长且繁琐;微胶囊法可有效隔离材料,提高稳定性,具有量产潜力,可用于开发智能纺织品。最后,简要介绍光致变色纺织品在光信息储存和太阳紫外线检测等领域的应用进展。

洗碗机泵体外壳复合脱模机构与模具结构设计

摘要:针对洗碗机泵体外壳的结构,设计1套具有复合脱模机构的注塑模具。产品出水管的外圆柱面有9圆环及1个扣环,该圆管外圆柱面与外壳主体沿主分型面方向存在扣位与锁紧位,且圆管抽芯脱模距离较长。将出水管动模型腔设计成具有延时开模功能、由斜导柱驱动的滑块;将出水管型芯设计成用油缸驱动的抽芯机构,动模型腔滑块与圆管抽芯机构组成复合脱模机构。为了缩短脱模距离,将型腔滑块拆分成两个,两个滑块沿不同方向运动。开模过程为圆管抽芯先完成脱模,定、动模再开始分模,斜导柱带动动模型腔滑块脱模。冷却水路采用直通+水井+圆弧形水槽的混合布局。该模具采用一模四腔,为了使产品的注塑压力相同,采用热流道、点浇口的浇注系统。该模具结构合理,为类似产品的模具设计提供参考。