膨胀石墨/石蜡复合相变材料温度稳定性研究

为探明膨胀石墨/石蜡复合相变材料的温度稳定性影响因素,研究了膨胀石墨掺量、膨胀石墨膨胀倍率、吸附温度与吸附压力对复合材料脱附过程中石蜡质量损失率(TS)的影响规律。结果表明:随着膨胀石墨掺量的增加,膨胀石墨/石蜡复合相变材料TS逐渐降低;膨胀石墨/石蜡复合相变材料的TS随膨胀石墨膨胀倍率的增加而降低,随吸附温度的增加而降低,而吸附压力(0~100kPa)对复合材料TS无影响。提高膨胀石墨掺量、膨胀石墨膨胀倍率与吸附温度有助于复合材料温度稳定性的提高。     

脂肪酸和石蜡复合相变材料导热系数的研究

制备了23种石蜡、脂肪酸及石蜡-脂肪酸复合相变材料,测试了不同摩尔比下同种相变材料以及复合相变材料在不同测试温度下的导热系数。结果表明:同类相变材料的导热系数与相变温度成反比;对某一种相变材料,当其处于未发生相变的纯固态或纯液态时,导热系数基本稳定,试样温度变化对导热系数的影响不大;在经历500次储能/释能循环试验后,二元脂肪酸及工业石蜡-脂肪酸复合相变材料的导热系数随循环次数的增加略有降低,但降低率均在10%以下,有机复合相变材料具有良好的循环稳定性。     

石膏载体定形相变材料的制备及其热性能

制备了以石膏作载体、石蜡作相变材料的定形相变材料(复合石膏板)。实验证明表面活性剂硬脂酸钠可有效提高石膏板吸收石蜡的质量比,差示扫描量热结果显示复合定形相变材料中石蜡的相变温度、峰顶温度降低,相变吸热量与相变蜡在复合材料中的质量成正比。     

碳纳米管/石蜡复合相变材料的制备及对水泥净浆性能影响研究

以碳纳米管和石蜡为主要原料制备复合相变材料,将复合相变材料掺入水泥净浆中,研究其对水泥浆物理力学性能和调温性能的影响。结果表明,碳纳米管的加入使石蜡的导热系数和完全失重时的温度升高,相变温度和相变潜热降低,当碳纳米管直径为20~30 nm,掺量为6%时,复合相变材料具有良好的热性能。复合相变材料的掺入使水泥浆的调温性能得到明显改善,且掺量越多,升温曲线和降温曲线越平缓,对调温性能的改善效果越显著;掺入复合相变材料会降低水泥的力学性能,当掺量超过8%时,力学性能会出现较大程度的衰减。     

纳米石墨改性二元石蜡/陶粒复合相变材料制备与热性能研究

工业级高潜热相变石蜡存在高熔点、低导热和易泄漏的问题。为此本文采用熔融共混法和真空吸附法制成熔点为25～50℃的新型二元石蜡/陶粒复合相变材料,并对其进行了纳米石墨的改性研究,采用温度记录仪、DSC、XRD、SEM等手段对相变材料的热物性和微观结构进行测试分析。结果表明：当固体石蜡质量分数为50%,二元石蜡有最低相变温度25.5℃,相变潜热为97.66 J/g,是1种良好的低成本相变储能材料。掺入1%的纳米石墨时,样品的导热性增强,储放热速率加快。当改性二元石蜡与陶粒质量比为3∶7时复合相变材料表现出良好的热稳定性。苯丙乳液+氮化铝对复合相变材料进行二次封装,有效的减少其泄漏,经历了(-10)～60℃500次加热/冷却循环后,样品仍具有良好的传热储热性能,表明纳米石墨改性二元石蜡/陶粒定型效果较好,减少能源消耗,运用到日光温室与建筑领域有很大的意义。     

石蜡储能颗粒粒度分布与相变储能复合石膏板导热系数的关系研究

以石蜡作为储能介质,不同粒径分布的轻质多孔陶粒作为吸附基体,通过包封制备定形相变储能颗粒,并以石膏为基体材料,制备了相变储能复合石膏板.采用数码相机及图像处理软件和导热系数测试仪分别测试储能颗粒的粒度分布和复合石膏板的导热系数;运用灰色关联原理分析计算储能颗粒的粒度分布与复合石膏板导热系数的灰色关联度,分析了储能颗粒各粒度级配与相变储能材料的导热系数的关系.结果表明,当温度在石蜡相变温度附近时,粒级为2～3 mm的粒子对储能复合石膏板导热系数有显著的增大作用;当温度远高于相变温度时,粒级为4～5mm的粒子对储能复合石膏板导热系数有较强的减小作用.     

石蜡-膨胀珍珠岩复合相变材料研究

以石蜡熔合膨胀珍珠岩制备复合相变材料,对复合相变材料的容留量、渗透性以及耐久性进行了研究.研究结果表明,石蜡-膨胀珍珠岩复合相变材料耐久稳定性良好.容留量结果表明浸渍时间为2 h,浸渍温度为50 ℃时,石蜡与膨胀珍珠岩融合较好.     

屋面相变砖实验研究

利用相变过程中的潜热,相变材料能在建筑屋面上做隔热应用.利用差示扫描量热仪对石蜡类相变材料进行了实验研究,研究一种液体类有机材料分别与固体石蜡A和固体石蜡B混合制成复合相变材料的相变温度和相变潜热,并进行DSC分析.结果表明,复合相变材料与高密度聚乙烯以70:30的比利用熔融共混法制备定形相变材料,能将复合相变材料包裹住,使其在发生固一液相变过程中不会发生渗漏.且高密度聚乙烯的存在对复合相变材料的热物理性能影响很小.     

十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料的研究

以硅藻土为载体,十水硫酸钠为相变材料制备复合相变材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、红外光谱仪(IR)对其微观形貌、物相、化学相容性、形态稳定性、储热性进行了研究。研究结果表明:复合相变材料中十水硫酸钠的最佳吸附量占比60%,对应的相变温度为29.27℃,相变潜热为151.6 J/g。该复合相变材料具有良好的化学相容性、形态稳定性和储热性。     

改性脱硫建筑石膏基相变储能复合材料的性能研究

采用体积比为8∶2的液态石蜡和固态石蜡混合,以磨细膨胀珍珠岩粉为吸附材料,水泥与胶粉混合作为封装材料制备相变储能微胶囊,设计不同相变微胶囊掺量的改性脱硫建筑石膏轻质保温浆料,并研究探讨其性能。结果表明,相变储能微胶囊的掺入对复合材料的施工性能没有不良影响,随着其掺量的增加,复合材料的表观密度略有增大,但导热系数在掺量较大时略有降低;相变储能微胶囊的掺入较大程度提高了复合材料抗压强度。内部结构细化、大孔减少可能是导热系数未增大和强度有较大提高的主要原因。     

相变微胶囊/加气混凝土复合材料的热工性能

通过免蒸压法制备加气混凝土(AC),并在制备过程中加入以RT25石蜡为相变材料的相变微胶囊(MPCMs),得到相变微胶囊/加气混凝土复合材料(以下简称复合材料).在17、40℃下测试复合材料的导热系数和比定压热容,研究了这些参数与相变微胶囊掺量的关系,同时计算出复合材料的蓄热系数,据此评价了其蓄热性能.结果表明:随着相变微胶囊掺量的增加,复合材料的导热系数和比定压热容均呈现先增加后降低的趋势;当相变微胶囊掺量为1.0%时,复合材料具有最好的蓄热性能,较不掺相变微胶囊的对照组增强74%,蓄热系数可达3.35W/(m^2·K).     

相变储能陶粒砂浆控温材料热力学性能研究

相变储能砂浆作为一种新型节能材料,能够有效提高能源利用率。以液体石蜡和52#固体石蜡为相变原材料制备了复合相变材料。以陶粒为载体材料通过真空吸附法对复合相变材料进行吸附、封装,以相变陶粒为集料替代部分标准砂制备了适用于建筑室温环境的复合相变储能陶粒砂浆,并对其热力学性能进行测试。结果表明:30%相变陶粒掺量下,相变储能陶粒砂浆具有良好的热工性能和力学性能,其体积密度为1403.9 kg/m~3,抗压强度为8.38 MPa,导热系数为0.7411 W/(m·K),比热容为1.8857 kJ/(kg·K)。     

相变建筑节能材料的制备及性能研究

利用石蜡、膨胀珍珠岩、VAE乳液制备出复合相变材料,将其掺加到石膏中制备相变建筑节能材料,并利用差示扫描量热分析(DSC)、导热系数测定仪等手段研究其性能。结果表明:复合相变材料的相变温度、相变焓较石蜡试样变化不大。相变建筑节能材料较石膏试样结构致密度下降,但导热系数有所降低,且随着复合相变材料掺加量的增大,导热系数降低幅度增大。     

三水醋酸钠基复合相变材料导热能力强化研究

在三水醋酸钠基复合相变材料中添加导热强化剂铜粉、碳粉和膨胀石墨,研究导热强化剂对复合相变材料导热性能的影响.利用示差扫描量热仪测量膨胀石墨添加前后复合相变材料的热特性.结果表明：膨胀石墨能与三水醋酸钠基复合相变材料很好共融,并对复合相变材料的导热有显著的强化效果.膨胀石墨掺量为10%(体积分数)时,三水醋酸钠基复合相变材料相变焓为307.762kJ/kg,与未添加膨胀石墨复合相变材料相变焓相比减少不到2%,而导热系数却提高了2倍.     

相变储能砂浆相变性能研究

利用石蜡相变潜热大的特点制备相变材料,在80℃温度时,利用自制的负压设备,6h后陶粒吸附石蜡达到饱和。随着相变储能材料(陶粒)在砂浆中掺入量的增加,砂浆的导热系数逐渐降低,掺入量最少5%时,导热系数为1.523W/(m·K),当掺量达到50%时,其导热系数降低到0.739W/(m·K),下降比例达到51.47%。掺入5%相变陶粒时,砂浆的比热容为1.122kJ/(kg·K),而当掺入比例提高到50%时,砂浆的比热容提高到了1.986kJ/(kg·K),提高的比例达到了80.6%。在满足使用强度的前提下,增加相变储能材料(陶粒)的掺量比例会大大提升砂浆的比热容。     

石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的研究

以膨胀珍珠岩为吸附材料,石蜡为相变储能材料,制备了石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料;运用扩散-渗出圈法确定了膨胀珍珠岩的最佳吸附量为65%（质量分数,下同）;采用DSC及SEM对最佳吸附量的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的相转变过程及微观结构进行研究。结果表明：膨胀珍珠岩的内部孔隙基本被石蜡完全填充,其自身成为了密实颗粒;复合相变储能材料的相变温度与石蜡的相变温度基本一致,其相变潜热与对应质量分数下石蜡的相变潜热相当。     

定形二元石蜡对脱硫石膏基复合材料性能的影响EI北大核心CSCD

采用熔融共混法、真空负压吸附法和直接混合法制备了不同体积分数的定形二元石蜡/脱硫石膏复合材料,研究了该复合材料的力学性能和热性能.结果表明:当固态石蜡与液体石蜡质量比为1.0∶1.0时,二元石蜡的相变温度为54.8℃,相变潜热为96.32 J/g;当二元石蜡与膨胀珍珠岩质量比为2.5∶1.0时,定形二元石蜡具有良好的热稳定性和分散性;随着定形二元石蜡体积分数的增大,复合材料的力学性能和导热系数均呈下降趋势;当定形二元石蜡体积分数为30%时,复合材料的热惯性显著提高.     

石蜡/橡胶粉复合相变保温砂浆的制备与研究

将石蜡/橡胶粉复合相变材料掺入水泥砂浆中制备新型相变保温节能砂浆,探讨了相变砂浆的制备以及相变潜热、相变温度、渗漏性、导热系数等热力学参数。结果表明:复合相变材料中当石蜡的质量为40%时无渗漏现象;复合相变保温材料的相变起始温度为57.807℃,峰值温度为66.797℃,终止温度为73.007℃,整个过程的相变潜热较高,为57.534 J/g;相变砂浆的导热系数为0.35~0.88 W/(m·K)。     

有机相变蓄热复合材料导热性能的实验研究

以膨胀多孔石墨(EG)和硅藻土(DI)这2种多孔矿物介质与硬脂酸丁酯(BS)有机相变材料制备了有机相变蓄热复合材料,并采用调制差示扫描量热方法(MDSC)测试了复合材料的导热系数,借助层状复合材料热传导模型分析了多孔矿物介质内部结构特征对复合材料导热性能的影响.结果表明:采用EG和BS制备的有机相变蓄热复合材料具有明显的层状结构,其压制方向的导热系数更接近于层状复合材料热传导模型c轴方向的导热系数;采用DI和BS制备的有机相变蓄热复合材料的导热系数接近层状复合材料热传导模型a-b平面方向的导热系数,即该复合材料内部具有非常好的连通性.多孔矿物介质对有机相变复合材料导热性能的增强效果不仅受多孔矿物介质导热系数的作用,而且还受到复合材料内部结构特征的影响.当复合材料在热传导方向上形成连通性结构时有利于上述增强效果;而当复合材料形成与热传导方向垂直的层状结构时则不利于上述增强效果,即使多孔矿物介质具有很高的导热系数也是如此.     

不同结构金属翅片对石蜡相变传热的影响

分别将两种金属翅片(翅片1、翅片2)加入纯相变材料(石蜡),制备复合相变材料1、复合相变材料2。容纳石蜡的方腔长×宽×高为20 mm×10 mm×20 mm,翅片1的长×宽×高为15 mm×10 mm×1 mm,翅片2是在翅片1的基础上增加6个直径为3 mm通孔,金属翅片设置在方腔内部,垂直于左壁面平行布置。石蜡的初始温度为298.15 K,相变开始之前石蜡为固态。方腔左壁面为加热面,温度恒定为338.15 K,其余各面为绝热面。采用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟方腔内石蜡的相变过程,分析加热过程中纯相变材料、复合相变材料的液相率分布、液相率随时间变化、速度场分布。纯相变材料内,在导热和对流换热的共同作用下,石蜡从左上角开始熔化直至右下角石蜡完全熔化。方腔内金属翅片的加入可改善熔化过程的均匀性,缩短了熔化时间。纯相变材料、复合相变材料1、复合相变材料2石蜡完全熔化时间分别为302、106、90 s,复合相变材料1、2比纯相变材料完全熔化时间缩短了约64%、70%,复合相变材料2比复合相变材料1完全熔化时间缩短了约15%。在石蜡熔化初期,主要以导热为主,复合相变材料...