清洁能源材料与装备中心欢迎您!

Clean Energy Materials and Engineering Center(CME)
项目简介

  为了响应学校创新创业学院“一校一带”计划,提高同学们的科研能力,丰富大家的知识体系,CME教研室团队设置了一系列大学生科研创新课题项目,教研室课题组拟邀请各学院对我们课题有浓厚兴趣,做事认真负责,并具备一定科研能力基础的同学加入我们的研究队伍一起学习探索。欢迎有意向的同学到我们教研室各课题组进行参观学习,我们期待您的加入!


(一)红外测温系统的研发

红外测温系统的研发

背景:在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量, 辐射能量的大小及其随波长的分布与物体的表面温度有着十分密切的关系。 红外测温系统就是通过测量物体发射的红外辐射强度来确定物体的表面温度,具有非接触式、实时性好等优点。在近 20 年,红外测温技术在产品质量控制与监测、 设备实时故障诊断、 安全保护以及节约能源等方面发挥了重要作用。

目的:搭建一套能够准确测量温度的红外测温系统,测温范围为 200~1200℃,测温误差为1℃。测温系统包括光路、红外传感器、电路信号处理放大、数据采集显示、算法处理等结构。采用的测温方法是亮度测温法和双波长测温法。前期我们基于这两种方法已搭建出初步的测温系统,如右图所示。后期还需要我们不断调整光路结构和电路系统,在算法上不断改进,来达到预期的测温范围和测温精度,最终搭建出一套高精度、宽范围、实时性好的基于红外测温原理的温度在线监测系统。

具体要求:预计需要 2~5 人,有较强学习与动手能力,并有模拟数字电路设计或工程光学基础的同学优先考虑。通过本项目,可以加深对模拟电路设计、数字电路设计、工程光学等相关知识的理解与应用,并能对 MATLAB/Simulink、AltiumDesigner、Labview 等软件有所了解。热烈欢迎对该项目有兴趣的同学报名参与。

时间:预计 7~8 个月完成该项目

报名咨询电话:胡俊 18011437881;张泽展 17780516447;


(二)半导体恒温箱的搭建

半导体恒温箱的搭建

背景:在工业、农业、军事、医疗乃至科学实验等众多领域,对温度实现精确地测量与控制,具有十分重要的意义。在生产实践中,能否成功地将温度控制在所需范围, 直接关系到提高生产率、 保证产品质量、 节约能源等重大技术经济指标;在光学物理性能、热物理性能、材料超导性能等高端的科学研究与测试领域,温度控制设备是保证测试正常运行并且测试结果精确必不可少的设备之一。同时,温度控制系统也已经广泛应用于社会生活的各个领域,包括家电、汽车等。

目的:搭建一台智能化半导体恒温箱,能够通过人机交互系统设定温度,并将箱体内温度控制在预设温度附近;温度范围为 5℃~70℃,控制精度为±0.5℃;在达到温度控制的基础上,尽可能的减少能耗。

具体要求:预计需要 2~5 人,优先考虑拥有电路和 PCB 制板相关基础知识,熟悉 C 语言编程,有较强动手能力的同学。通过本项目,可以学习到电路、机械、自动控制、仿真模拟和计算机语言的相关知识,并能对 Matlab/Simulink、CAD、Solidworks、Protel、Altium Designer 和 Protues 等软件有所了解,热烈欢迎对该项目有兴趣的同学积极报名参与。

时间:预计 6 个月完成该项目

报名咨询电话:陈乙德 13540138754;杨雄峰 15184414216


(三)Seebeck系数测试仪的搭建

Seebeck  系数测试仪的搭建

背景:Seebeck 效应是指热能转换为电能的现象,是热电材料应用的理论基础,它被称为热电第一效应。随着化石能源的日益枯竭,能源问题成为世界各国关注的焦点。热电材料作为以工业废热、汽车尾气废热和太阳能为热源的发电技术的关键,受到世界各国的高度关注。

目的: 研制三台 Seebeck 系数测试仪 (一台用于常温测量, 另两台用于高温测量) ,能准确测量热电材料的 Seebeck 系数(评估热电材料性能的一个重要参数) ,误差不超过5%。测试原理根据 Seebeck 系数的定义S=V/ΔT 得到,其中V和ΔT分别为材料两端的热电势差和温度差。测试时,样品的上下电极分别连接加热或制冷装置使样品两端产生温差 ΔT,利用热电偶和电压计准确测出温差 ΔT 和电压 V,再由公式计算得到 Seebeck 系数。公示上看,只需要测量出材料两端温度差和电势差即可求出 Seebeck 系数, 但在设计测试仪时还需考虑仪器的测量精度。一方面热电偶测温时自身会对材料两端的温差产生影响,另一方面由于电压采集仪器的精度有限和程序设计时算法的近似,也会带来一定的误差。

具体要求: 预计需要 2~5 人, 本项目涉及到电路设计 (AD 画图) 、 机械设计 (CAD图纸) 、程序设计(C++、VB 等)和材料方面的知识,热烈欢迎各学院爱好动手以及对电路设计、程序设计感兴趣的同学积极报名参与。

时间:预计 8~9个月完成该项目

报名咨询电话:夏俊峰 18080401106 邮箱:2361796980@qq.com




(四)一种可以回收低级废热的电

一种可以回收低级废热的电池

背景:全球能源危机越演越烈,节约能源势在必行,然而在工业生产中却存在大量无法回收利用的低级废热,例如:大型钢铁厂、水泥厂和火力发电厂中在运转过程中产生的大量废热。这些废热中低于 100℃的热量尤其难以利用,我们称这些热量为低级废热。

目的: 研制一种基于热回收电化学循环构成的电池, 可以将低级废热转换为电能,实现低级废热的有效利用。该电池阴极材料是铁氰化钾镍(NiHCF,NikFe(CN) 6 ,阳极材料是银/氯化银电极(Ag/AgCl) ,参比电极也是银/氯化银(Ag/AgCl)电极,在工作电极 Pt 上负载有电极材料,由于电极材料具有负温度系数的特点,可以实现在高温环境下充电,低温环境下放电,从而将热能转换成电能。

具体要求:预计需要 2~5 人,优先考虑具有电化学和材料相关基础知识,有较强动手能力的同学。通过本项目的学习,可以加深你对本专业知识的理解与应用,全方位感受实验应用于现实产品的过程,培养独立科研的能力,为你的大学生活增添新的光彩。热烈欢迎对此项目感兴趣的同学积极报名参与。

时间:预计一年完成该项目

报名咨询电话:田瀚卿 18215513390


(五)Cu2-xS  热电材料的化学法制备及性能优化

Cu2-xS  热电材料的化学法制备及性能优化

背景:热发电技术,通过利用热电材料的塞贝克效应直接将热能转换成电能,是一种很好的新型清洁能源技术。 它不仅能利用自然界中取之不尽用之不竭的太阳热能、 地热能进行发电,还可利用现代工业生产和生活中排放的各种废热进行发电, 具有重要的应用价值和广泛的应用前景。 目前热发电技术已在工业废热发电、汽车尾气废热发电等领域开展了初步的应用。作为热电发电器件的核心,热电材料的相关研究已成为当前的研究热点。

目的:发展一种低成本、工艺简单、绿色环保的化学方法,实现高性能的 Cu 2-x S热电材料的可控制备。通过设计正交实验,制备不同实验条件下的 Cu 2-x S 材料,通过对 Cu 2-x S 材料的结构表征和性能测试分析,探索其性能与实验参数,如反应温度、时间之间的内在联系,明确其性能与实验参数的对应关系,从而不断优化制备条件和改进制备参数,最终实现高性能 Cu 2-x S 热电材料的可控制备

具体要求:预计需要 2~5 人,热烈欢迎对该项目有浓厚兴趣、做事认真负责、并具备一定材料学基础的同学积极报名参与。

时间:预计一年完成该项目

报名咨询电话:牛夷 18215552108


报名表下载
项目申请表.doc
67.5KB下载
上一页
1
下一页
qrCode
扫描查看手机版网站
免费建站