多壁碳纳米管纸及其复合材料防除冰性能研究
发布时间：2021-04-17 03:32
碳纳米管具有优异的导电性和导热性,而通过多壁碳纳米管制备而成的多壁碳纳米管纸,作为碳纳米管的二维材料。不但具有轻质、耐腐蚀以及优异的导电、导热性,还兼具多壁碳纳米管所不具备的易于操作及与树脂基体材料良好结合性等优点。复合材料结冰问题是困扰复合材料广泛应用的关键问题,而多壁碳纳米管纸具有良好的导电、导热性。适合作为复合材料的热源材料。为研究多壁碳纳米管纸作为复合材料热源,研究并制备了多壁碳纳米管纸及其复合材料,通过实验研究多壁碳纳米管纸/玻璃纤维增强树脂复合材料的电加热性能,并验证了其应用于防除冰领域的可能性。本文首先采用碳纳米管悬浮液抽滤法制备多壁碳纳米管纸,并对其导电性、热稳定性、微观形貌及孔分布等参数进行了测试,通过计算得到其电导率为7.52 S/cm。其次基于分子动力学LAMMPS仿真软件模拟多壁碳纳米管长度以及直径对碳纳米管及碳纳米管纸导热性能的影响。结果表明多壁碳纳米管具备良好的导热性能,模拟得到的热导率为126.61W/m K。最后利用多壁碳纳米管纸作为电加热元件与玻璃纤维预浸料一体化制备复合材料层合板,研究了环境温度、风速以及热流密度等条件下复合材料的电热性能和除冰性能,...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞机防除冰系统分类[7]
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2脉冲除冰方法示意图LiGuangchao等[11]研究了使用Electro-impulsede-icing（EIDI）脉冲除冰机器，EIDI系统从可控硅（SCR）发出脉冲指令，使电容放电，从而触发涡流线圈内部时变磁场的产生。其工作原理如图1-3所示。该磁场对飞机金属蒙皮产生电磁感应，在蒙皮内部产生相应的涡流和磁常由于这两个磁场的方向相反，产生了一对时间尺度为毫秒、量级高达数千牛顿的斥力，在弹性变形范围内激发金属蒙皮高频小振幅振动。在两到三次的冲力作用下，蒙皮表面的冰层会松动，碎裂，最后在吹气的帮助下从表面脱落。之后，除冰脉冲停止，等待新形成的冰层厚度超过规定的阈值，以触发另一轮除冰。图1-3EIDI系统基本电路脉冲除冰方法具有结构简单、能耗少和除冰效率高等优点。然而在实际应用中，却很少使用。这在于它存在着明显的缺点：如何得到最优的脉冲电路以及除冰电脉冲激励的计算。考虑到脉冲电路参数间的关系是复杂的、综合作用的，需进行深入
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2脉冲除冰方法示意图LiGuangchao等[11]研究了使用Electro-impulsede-icing（EIDI）脉冲除冰机器，EIDI系统从可控硅（SCR）发出脉冲指令，使电容放电，从而触发涡流线圈内部时变磁场的产生。其工作原理如图1-3所示。该磁场对飞机金属蒙皮产生电磁感应，在蒙皮内部产生相应的涡流和磁常由于这两个磁场的方向相反，产生了一对时间尺度为毫秒、量级高达数千牛顿的斥力，在弹性变形范围内激发金属蒙皮高频小振幅振动。在两到三次的冲力作用下，蒙皮表面的冰层会松动，碎裂，最后在吹气的帮助下从表面脱落。之后，除冰脉冲停止，等待新形成的冰层厚度超过规定的阈值，以触发另一轮除冰。图1-3EIDI系统基本电路脉冲除冰方法具有结构简单、能耗少和除冰效率高等优点。然而在实际应用中，却很少使用。这在于它存在着明显的缺点：如何得到最优的脉冲电路以及除冰电脉冲激励的计算。考虑到脉冲电路参数间的关系是复杂的、综合作用的，需进行深入
本文编号：3142726
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞机防除冰系统分类[7]
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2脉冲除冰方法示意图LiGuangchao等[11]研究了使用Electro-impulsede-icing（EIDI）脉冲除冰机器，EIDI系统从可控硅（SCR）发出脉冲指令，使电容放电，从而触发涡流线圈内部时变磁场的产生。其工作原理如图1-3所示。该磁场对飞机金属蒙皮产生电磁感应，在蒙皮内部产生相应的涡流和磁常由于这两个磁场的方向相反，产生了一对时间尺度为毫秒、量级高达数千牛顿的斥力，在弹性变形范围内激发金属蒙皮高频小振幅振动。在两到三次的冲力作用下，蒙皮表面的冰层会松动，碎裂，最后在吹气的帮助下从表面脱落。之后，除冰脉冲停止，等待新形成的冰层厚度超过规定的阈值，以触发另一轮除冰。图1-3EIDI系统基本电路脉冲除冰方法具有结构简单、能耗少和除冰效率高等优点。然而在实际应用中，却很少使用。这在于它存在着明显的缺点：如何得到最优的脉冲电路以及除冰电脉冲激励的计算。考虑到脉冲电路参数间的关系是复杂的、综合作用的，需进行深入
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-图1-2脉冲除冰方法示意图LiGuangchao等[11]研究了使用Electro-impulsede-icing（EIDI）脉冲除冰机器，EIDI系统从可控硅（SCR）发出脉冲指令，使电容放电，从而触发涡流线圈内部时变磁场的产生。其工作原理如图1-3所示。该磁场对飞机金属蒙皮产生电磁感应，在蒙皮内部产生相应的涡流和磁常由于这两个磁场的方向相反，产生了一对时间尺度为毫秒、量级高达数千牛顿的斥力，在弹性变形范围内激发金属蒙皮高频小振幅振动。在两到三次的冲力作用下，蒙皮表面的冰层会松动，碎裂，最后在吹气的帮助下从表面脱落。之后，除冰脉冲停止，等待新形成的冰层厚度超过规定的阈值，以触发另一轮除冰。图1-3EIDI系统基本电路脉冲除冰方法具有结构简单、能耗少和除冰效率高等优点。然而在实际应用中，却很少使用。这在于它存在着明显的缺点：如何得到最优的脉冲电路以及除冰电脉冲激励的计算。考虑到脉冲电路参数间的关系是复杂的、综合作用的，需进行深入
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