Na_2SO_4·10H_2O/EG复合相变材料的制备与性能分析

以十水硫酸钠为相变材料,采用真空吸附法制备十水合硫酸钠/膨胀石墨复合相变储能材料(Na_2SO_4·10H_2O/EG),对其融化-凝固、相分离、过冷、潜热等热物性进行测试分析。结果表明:在Na_2SO_4·10H_2O中添加2%(质量分数,下同)硼砂和8%EG后,可得到理想的Na_2SO_4·10H_2O/EG固-固复合相变材料。此时,Na_2SO_4·10H_2O相分离得到消除,过冷度由13.6℃降低到0.6℃以下,相变潜热和体储能密度分别为225.77kJ·kg~(-1)和218.09MJ·m~(-3)。此外,导热率也得到提高,相比于只添加成核剂硼砂的Na_2SO_4·10H_2O PCM,储热时间缩短52.6%,放热时间缩短55.1%,经过500次急剧升温-降温循环后也未出现性能衰减,储/放热性能较好。     

混合水合盐作为储热相变材料的热物性能研究

目的研究不同质量比的Mg Cl2·6H2O和Mg(NO3)2·6H2O的混合水合盐作为储热相变材料的热物性能。方法制备不同混合质量比的Mg Cl2·6H2O和Mg(NO3)2·6H2O,用温度记录仪测其步冷曲线,得到相变温度和过冷度,再用高低温交变箱测试长期循环性能,最后用DSC对相变材料循环前后的相变潜热进行测试比较。结果质量比为5∶5的Mg Cl2·6H2O和Mg(NO3)2·6H2O的混合水合盐相变材料表现出良好的热物性,具有相变温度适合、过冷度小、相变潜热大和长期循环性能稳定等特点,可以作为潜在的储热相变材料。     

添加剂对储能材料CaCl2·6H2O+Ca(NO3)2·4H2O 相变温度和过冷温度的影响及其熔盐结构

本文研究了储能材料CaCl_2·6H_2O-Ca(NO_3)_2·4H_2O的储能性能,并对影响其储能性能的结晶过冷问题和盐水分离问题进行了详细研究。发现单组分成核剂SrCl_2·6H_2O、BaCO_3、BaCl_2对该体系的过冷问题改性效果较好,能使熔盐的过冷度降低到2.3℃左右;增稠剂羧甲基四乙酸钠(CMC)对盐水分离问题有一定的改善,但会增大熔盐的过冷度。混合成核剂SrCl_2·6H_2O(2%)+BaCl_2(1%)+CMC (0.5%)对熔盐过冷问题改性较好,可使过冷度降低到1.8℃左右。储能材料改性前后相变焓变化不大,均在140J/g左右。在此基础上研究了熔盐CaCl_2·6H_2O和Ca(NO_3)_2·4H_2O的微观存在形式,从微观结构方面对熔盐存在的过冷和盐水分离问题进行了初步讨论。     

工业石蜡和脂肪酸二元混合物储热性能研究

以工业石蜡和脂肪酸二元混合物为研究对象,通过差示扫描量热仪研究其相变温度、相变潜热以及过冷度,旨在降低单纯脂肪酸作为相变材料的应用成本,并拓宽相变温度范围,增加相变潜热值。研究结果表明:相比于单一脂肪酸,石蜡-癸酸和石蜡-月桂酸二元混合物降低了相变温度且提高了相变潜热,适合围护结构储能。石蜡-肉豆蔻酸、石蜡-硬脂酸、石蜡-棕榈酸混合物的相变温度虽然在某些配合比条件下比单一脂肪酸的相变温度低,但仍在40℃以上,不适合应用在围护结构储能中,可用在余热回收用相变换热器等其他节能系统。石蜡-癸酸和石蜡-月桂酸二元混合物的过冷度较小,是围护结构储能的理想材料。     

冷冻型复合相变蓄冷材料的制备与性能评价

提出自行研制的一种低温(-25～-23℃)复合相变材料。该材料由氯化钠作为主储能剂,碳酸钾与氯化钾作为降温剂,并且筛选合适的成核剂及防相分离剂进行复合。样品的热物理性能(相变温度、相变潜热等)和热循环性能通过差示扫描量热仪(DSC)来表征;过冷度和热循环稳定性通过温度记录仪表征。结果表明:制备的两种蓄冷剂的相变温度为-25～-23℃,相变潜热200J/g以上,过冷度较小且循环100次后不会出现相分离现象。     

硬脂酸/改性硅藻土复合相变储能材料的制备及性能研究

以硬脂酸为相变储能材料,改性硅藻土为载体,无水乙醇为溶剂,采用溶液插层法制备了硬脂酸/改性硅藻土复合相变储能材料.利用综合热分析仪(TG-DSC)测定了复合材料的相变温度、相变潜热及复合材料的热稳定性,通过FT-IR对复合材料的兼容性进行了表征.结果表明,复合相变储能材料中硬脂酸的适宜含量为65%(质量分数),相变温度为61.6℃,相变潜热为142.87J/g,复合材料具有良好的热稳定性和兼容性.     

三水硝酸锂-膨胀石墨定型相变材料的制备与储热性能研究

以三水硝酸锂(LiNO_3·3H_2O)为相变材料,通过筛选定型基材,添加成核剂用物理吸附法制备出三水硝酸锂/膨胀石墨(EG)复合定型相变材料。采用差示扫描量热仪(DSC)和X-粉末衍射仪(XRD)对复合相变材料进行结构和性能的表征与测量。结果表明:该定型复合相变材料的最优比例为:98%(wt,质量分数,下同)LiNO_3·3H_2O+2%EG,该材料的相变潜热达到235.40J/g,相变温度为29.86℃。LiNO_3·3H_2O/EG复合定型相变材料经100次原位DSC循环后相变温度几乎无变化,相变潜热累计衰减率为1.86%,表明该复合定型相变材料是一种热稳定性能良好储能材料,可应用于墙体保温,地暖空调砖等一系列建筑节能新领域。     

环氧树脂-磷酸氢二钠复合相变储能材料的制备与性能研究

相变储能具有工艺简单、使用方便、成本低廉等优点,近年成为能量利用、系统控温等领域中的研究热点.研究以固化环氧树脂为载体材料、Na2HPO4·12H2O为相变功能材料,获得了一种定形复合相变储能材料.实验制备材料的热分析、IR光谱等研究表明,获得的复合材料在低于100℃的温度段具有多个相变峰;总相变潜热较高;固化环氧树脂能较好地将Na2HPO4·12H2O包裹,它们之间为简单的物理作用.     

太阳能中温利用相变材料MgCl_2·6H_2O的热循环耐久性研究

分别在密封和未密封条件下对六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)进行600次加速热循环实验,研究其作为太阳能中温蓄热材料的可行性。采用差示扫描量热仪、X射线衍射仪和多路温度测试仪测试不同次数热循环后样品的相变温度、相变潜热、晶体结构和过冷度。结果表明,未密封状态下,200次热循环后,MgCl2·6H2O的相变潜热降低54.2%,并有新相MgCl2·4H2O产生;密封状态下,600次热循环后,MgCl2·6H2O的相变温度和峰值温度的变化分别在±1%和±4%内,相变潜热的变化在-15.2%~+1.5%内(300次热循环后变化异常);同时,MgCl2·6H2O凝固时几乎没有过冷现象,过冷度在0~2.2℃之间。密封状态下,MgCl2·6H2O在太阳能中温蓄热应用中是一种很有发展前景的材料。     

月桂酸-癸酸/十四醇-十二烷复合相变储能材料的制备与性能研究

本文研制了一种用于相变温度为5~15℃的储能系统的相变储能材料,该材料由月桂酸(LA)、癸酸(DA)、十四醇(TA)与十二烷(DD)按比例混合经超声波振荡后制得,质量配比为27.1∶28.5∶29.6∶14.8。相变储能材料的性质通过步冷曲线法、差示扫描量热法(DSC)以及热稳定循环测试法等方法来研究。实验结果表明,本相变储能材料的过冷度接近0℃,可忽略不计;在流速为10 m L/min的液氮氛围以及5℃/min的温度变化速率下,相变温度为5.13℃,相变潜热为154 J/g;本材料循环600次后偏离了共融状态,但无分层,具有较好的循环稳定性;通过一系列性能测试,得到了本材料的基本物理性质及热性能。由此可得,本相变复合材料具有较高的潜热、合适的相变温度、较好的热稳定性以及较低的成本,在储能系统尤其是空调系统中表现出了极大的潜力。     

新型相变储能材料研究进展

介绍了相变材料的种类、特点以及储能机理,重点论述了新型相变材料的研究发展,对于复合相变材料和胶囊化相变材料做了较为详细的说明,概括了相变材料的主要研究方向.     

相变储能材料的研究进展与应用

相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义，在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点。综述了相变材料的研究进展，讨论了固—液相变、固—固相变储能材料的特性及其应用。固—液相变材料一般可分为无机和有机两种类型，其中无机类储能材料主要为无机盐水合物，它具有较大的溶解热和导热系数，但易出现“过冷”和“相分离”现象；有机类储能材料虽然避免了上述缺陷，但其导热性较差、溶解热较低。固—固相变材料种类较少，其中以多元醇应用最为广泛。探讨了这方面研究的发展方向，展望了储能技术市场化应用的前景。     

相变墙体的研究现状和发展

分析了适合墙体中储能用的相变材料的种类、特点和选择原则,讨论了相变材料添加到墙体中的方法和可行性,阐述了相变墙体在实际中的应用以及国内外研究和发展现状.同时提出了相变墙体研究的未来方向和待解决的问题.     

聚氨酯定型相变储能材料的结构与热物性分析

采用聚氨酯硬质泡沫作为封装材料,十八烷为相变材料,以自制纳米氧化硅作为稳定剂与成核剂,采用原位封装的方式实现封装。通过微观形貌和结构分析发现,所制备的聚氨酯定型相变材料具有微纳米级均匀的微观结构,相变材料均匀地分布在聚氨酯中。傅里叶变换红外光谱检测结果显示,聚氨酯与相变材料间属于物理混合,相变材料的相变特性不受聚氨酯的影响,且有助于进一步提高定型相变材料的结构稳定性。这一研究结果将为建筑节能材料结构的研究提供理论指导。     

微胶囊相变材料及其应用

微胶囊相变材料是将微胶囊技术应用于相变材料而形成的新型复合相变材料。文中介绍了微胶囊相变材料及其特性,并就微胶囊相变材料的结构组成、制备方法和应用领域分别进行了综述。     

微胶囊相变材料研究进展

首先介绍了微胶囊相变材料及其组成,并就微胶囊相变材料的制备方法、性能改进、性能表征以及在能量利用和热交换领域、温度控制领域和军事领域上的应用进行了综述.     

PNIPAm凝胶为载体的复合相变蓄热材料的制备和性能

以聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)热敏凝胶为载体,棕榈酸和月桂酸的混合物为相变蓄热材料,制备了一种无需容器盛装的复合相变蓄热材料.通过IR、DSC 、TG、SEM对其结构和性能进行分析.结果表明,脂肪酸与PNIPAm凝胶之间没有发生化学变化,脂肪酸在复合材料中仍保持原来的性质.随脂肪酸含量的增加,相变焓增大,可达100J/g以上;相变起始温度基本上保持不变,而峰值温度和终止温度增大.TG曲线表明材料具有较好的热稳定性.     

聚乙二醇双硬脂酸酯及其贮能核壳结构的制备及热性能

采用乳液法以低分子量聚乙二醇和酰氯化硬脂酸的酯化反应制备了聚乙二醇双硬脂酸酯,以其为核,以二苯甲烷二异氰酸酯与乙二胺的缩合物为壳,制备具有相变功能的核壳结构材料。使用FT-IR、DSC、TG以及偏光显微镜等方法对酯化产物和核壳结构材料进行了表征。PEG200双硬脂酸酯固-液相变温度在30℃-35℃,相变焓为95 J/g。核壳材料相变焓为32 J/g。     

HDPE/EG/石蜡导热定形相变材料的制备及性能

采用熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)/膨胀石墨(EG)/石蜡导热定形相变材料(PCM),并对其渗漏率、微观形貌、导热性能和相变潜热进行研究。结果表明:导热定形相变材料中,HDPE,EG和石蜡三种组分具有较好的相容性;PCM中添加EG时渗漏率有所提高,但渗漏率随EG含量的增加而降低;EG含量为15%(质量分数)时,PCM渗漏率低于0.6%;PCM热导率随EG含量的增加而增加,EG含量为15%时,热导率达到1.265W/(m·K);PCM的相变潜热随EG含量的增加变化不大。