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二维超材料作为元泡沫,用于优化表面增强太阳能蒸汽发电 Lan GAO 1 , Elyes NEFZAOUI 1 *, Frédéric MARTY 1 , Xuyong WEI 2 , Stéphane BASTIDE 3 , Yamin LEPRINCE-WANG 1 , Tarik BOUROUINA 1 * 1 ESYCOM lab., Univ Gustave Eiffel, CNRS, F-77454 Marne-la-Vallée, 法国 2 西安交通大学机械工程学院, 西安, 710049, 中国 3 ICMPE, UMR 7182 CNRS-Université Paris Est Créteil, F-94320 Thiais, 法国 *通讯作者: elyes.nefzaoui@esiee.fr ; tarik.bourouina@esiee.fr 我们报道了一种新型超材料,它由超泡沫组成,经过优化,可实现高
区域(2.5-25 毫米)。这将有助于实现适当的光谱选择性(a/e),这是评价 SSA 组成材料的参数。4 第二个要求是它的工作温度。事实上,目前 SSA 的最大工作温度限制在 600 1 C,因为超过此温度其组件就会退化。5 这严重限制了 CSP 对太阳辐射光热转换的充分利用。更高的工作温度(通常为 900 1 C )将提高发电系统的热电转换效率,而该效率受卡诺效率的限制;Zc=1Tc/Th,其中 Th 是工作温度,Tc 是环境温度6,6 从而提高了 SSA 的效率。碳化硅 (SiC) 为高温应用提供了独特的特性,可与其他 CSP 系统的工作条件兼容。 7 它重量轻,导热系数高,抗热震性能优良,强度高,氧化时能形成钝化氧化层,具有抗氧化性能,热稳定性可达B 1400 1 C。7-9
成功开发了航空航天可重复使用的发射车辆(RLV),需要实现有效的热保护系统(TPS),以在重新进入阶段内从严重的热载载上保护航天器的完整性。由于需要降低有效载荷运输成本,因此,应用研究被驱动到具有先进的热机械特性的轻质材料。空间TPS通常基于三明治结构,其中核心材料具有热绝缘的主要功能。陶瓷多孔材料,例如碳(C)和碳化硅(SIC)泡沫,代表了在很高温度下低密度和明显的热稳定性,代表了作为结构TPS组件的构成型TPS组件的理想候选者。本文提出了一项联合实验研究,该研究是针对碳式陶瓷泡沫作为三明治设计的核心的联合研究。据报道,商业c和sic-泡沫材料的完整热表征,包括测量热力学的组合应力,温度引起的量大行为和传热特性。尤其是通过a
这种特性在聚合物泡沫的工程应用中得到了充分的利用。运输业是最大的用户领域之一,其中发泡车辆覆盖部件的主要功能是确保乘客的安全。同样,冲击阻尼特性也用于包装行业,泡沫需要保护家用电器和技术产品免受运输过程中产生的负载的影响。7,8 同样,运动员的安全,避免受伤也非常重要,这就是为什么各种泡沫结构在许多领域用于防护装备或用于可以安全进行体育活动的表面。减震落地的运动垫主要用于体操、跳高、撑杆跳和格斗运动。8 在格斗运动中,对用作运动垫的聚合物泡沫结构的要求更为复杂(足够的冲击阻尼、压缩变形、静态刚度、防滑表面)。在这里,聚合物泡沫产品用作格斗的表面;因此,它们需要足够坚硬,以便为复杂的动作提供最佳表面。此外,还需要具有较高的冲击阻尼能力,以使运动员承受的负荷不会达到损害健康的风险限度。8
在接近太赫兹频率下工作的下一代无线通信系统中,具有尽可能低的介电常数和损耗因子的电介质基板变得至关重要。在本文中,我们采用模板辅助溶胶-凝胶法合成了高度多孔(98.9% ± 0.1%)和轻质二氧化硅泡沫(0.025 ± 0.005 g/cm 3 ),它们具有极低的相对介电常数(300 GHz 时 ε r = 1.018 ± 0.003)和相应的损耗因子(300 GHz 时 tan δ < 3 × 10 −4)。在泡沫板上浸涂一层纤维素纳米纤维薄膜后,可获得足够光滑的表面,在此表面上可方便地沉积对电子和电信设备应用很重要的导电金属平面薄膜。在这里,银薄膜的微图案通过荫罩溅射到基板上,以展示双开口环谐振器超材料结构作为在亚太赫兹波段工作的射频滤波器。