被动式围护结构相变板材的制备及性能研究

以膨胀蛭石为支撑材料,石蜡为相变材料,采用真空吸附法制备复合相变颗粒,然后通过压模法制备被动式围护结构相变板材。对复合相变颗粒进行了差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、长周期热循环性测试,并对相变板材的导热系数及其蓄热性能进行测试。结果表明:石蜡在膨胀蛭石多孔结构中被充分吸收,制备的复合相变颗粒具有良好的热稳定性;复合相变颗粒的熔化和冷冻潜热值分别为69.81 J/g和68.36 J/g,熔化和冷冻温度分别为19.80℃和29.74℃;相变板材在温度变化过程中具有明显的延迟现象,在调节温度方面有良好的应用前景。     

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).     

相变储能材料的制备及其在石膏基体中的应用研究

制备有机-无机复合壁材微胶囊相变储能材料,并与石膏掺混制备相变储能石膏复合材料。研究了不同壁材结构微胶囊和相变储能石膏复合材料的理化性质。结果表明,复合壁材微胶囊相变储能材料中,微胶囊壁材以无机硅为主,兼有少量有机硅组分,可有效防止壁材开裂且提高微胶囊包覆率;复合壁材微胶囊相变储能材料的相变温度和潜热分别为24.57℃和122.8 J/g,粒径为0.5~1.0μm;掺加微胶囊后,由于石膏结晶状态改变,石膏基体凝结时间延长且强度降低,当掺量达到10%时,相变储能石膏复合材料的潜热为16.1 J/g,具备一定的蓄热调温能力。     

低熔点石蜡微胶囊保温砂浆的热性能

以低熔点石蜡微胶囊为相变材料,制备石蜡微胶囊保温砂浆.测试了保温砂浆的热焓、相变温度、导热系数和相变蓄热性能.结果表明:石蜡微胶囊保温砂浆具有良好的蓄热、调温功能和较长的热循环寿命,砂浆体系的相变温度为33℃,相变潜热13.42 J/g;随着偶联剂和粘结剂掺量的增加,保温砂浆的导热系数呈下降趋势;随着石蜡微胶囊掺量增加,保温砂浆的导热系数先减后增;与空白试件相比较,相变蓄热砂浆的升降温速率明显要滞后,呈现出较好的蓄热、调温性能.     

使用泡沫铜增强相变材料换热性能的实验研究

针对有机相变材料(PCM)导热系数较低的缺点,通过实验研究了添加通孔泡沫铜金属材料增强相变材料导热系数的方法。选择脂肪酸二元低共熔混合物相变材料作为蓄热介质,通过对其进行DSC测试分析,得到其相变温度和相变潜热。对壳管式潜热蓄热系统填充介质为纯PCM与PCM/泡沫铜复合相变材料两种工况下的熔化过程进行对比实验研究。实验数据表明,与纯PCM蓄热系统相比,添加泡沫铜的蓄热系统换热性能得到增强,整个蓄热器内PCM达到相变温度的时间仅为纯PCM系统的22.5%。     

相变储能石膏板制备和性能的研究

采用十酸和十二酸作为相变材料,与二氧化硅复合制备相变蓄热复合材料。选取石膏板为基体,并采用直接加入法制备相变储能石膏板。测试结果表明,随着相变蓄热复合材料掺量的增加,相变石膏板的抗压强度逐渐降低;当相变蓄热复合材料掺量为15%时,相变石膏板的抗压强度为1.25 MPa;对其进行DSC分析,其相变温度为20.27℃,相变焓为9.52 J/g,具有合适的相变温度和较好的储热性能。     

定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热混凝土制备及性能研究

为制备性能优异的相变蓄热混凝土,试验确定了定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热骨料中相变材料的组成比例和制备工艺,并研究了相变蓄热骨料对混凝土力学性能和热工性能的影响。结果表明,相变材料中PEG含量为80%,石墨掺量为6%时,相变材料在具有合适相变温度和相变焓的同时,有良好的导热性能;相变蓄热骨料的合适吸附时间和温度分别为3 h和80℃,经表面封装后的相变蓄热骨料具有优异的稳定性。相变蓄热骨料虽然降低了混凝土的抗压强度和导热系数,但延缓了水泥水化热造成的温度升高,延缓了放热速率,能防止温度应力造成的混凝土开裂,且能明显改善混凝土的储热性能,综合考虑相变蓄热骨料替代率不宜大于80%。     

三水醋酸钠复合相变材料的制备与性能

本文以2wt%十二水磷酸氢二钠(DSP)为成核剂、2 wt%羟乙基纤维素(HEC)为增稠剂、1wt%纳米二氧化硅为稳定剂,采用熔融共混法制备了含10 wt%额外水的三水醋酸钠复合相变材料。利用水热法并对材料的蓄热性能进行了测试。通过熔融—固化循环与步冷曲线,系统性地研究了三水醋酸钠相变复合材料在循环过程中的相变结晶稳定性。实验表明,复合材料的相变潜热高达232.91 k J/kg,材料在200次循环过程中过冷度始终保持在1.68~6.75℃,相变平台温度保持在56.07~57.94℃。同时,X射线衍射分析证实,循环实验结束后样品中未出现三水醋酸钠的相分离产物(无水醋酸钠),该材料的循环稳定性良好。     

显热、潜热蓄热技术在道路热红外伪装中的应用研究

针对工程道路热红外伪装问题,探索了显热蓄热、潜热蓄热技术在热红外伪装方面应用问题.道路的温度随气象、地域和时分的不同变化很大,应用潜热蓄热技术进行红外伪装时,需要采用相变温度分割法或使用非晶体相变材料.由此提出使用商品石蜡并分析了其各项特点,指出当前还需要有效解决蓄热系统的热力学特征的模拟计算和相变材料的掺混工艺问题....     

基于相变材料三水醋酸钠蓄热性能实验研究

三水醋酸钠（CH3COONa·3H2O）因熔点适宜、潜热值较高等优点常作为相变蓄能材料广泛应用于不同领域。然而,纯三水醋酸钠在凝固过程中存在的过冷和相分离问题,严重影响三水醋酸钠的蓄放热性能及使用寿命。主要以三水醋酸钠作为相变基体材料,通过大量蓄放热实验,得出提高改进三水醋酸钠相变蓄热特性的添加剂及最佳用量配比,研制出蓄热介质凝固相变区间为52～55℃、过冷度<2℃、相变蓄热性能稳定、价格低廉的高效三水醋酸钠蓄热体系,提高材料的实际应用价值。     

低熔点石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆性能的影响

以低熔点石蜡微胶囊为相变储能材料,配以水泥、砂和外加剂制成低熔点石蜡微胶囊相变蓄热砂浆。研究了低熔点石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆施工性能、力学性能以及热工性能的影响,并进行了模拟上墙试验。结果表明,石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆的性能有着重要的影响,当其掺量在6.5%～10%时,其施工性能、力学性能和热工性能达到最佳;掺量为8%时,相变蓄热砂浆上墙无开裂,适宜于工程应用。     

相变控温砂浆用于改善建筑围护结构保温性能的研究

相变控温砂浆可以借助相变材料的相变潜热和热工性能来改善建筑围护结构的保温性能,以癸酸-月桂酸二元低共熔物/改性硅藻土定形相变材料为相变蓄热介质,采用共混搅拌法掺入水泥砂浆中,制成相变控温砂浆。利用FT-IR、DSC等测试了相变砂浆化学结构及热物性,并测试了相变控温砂浆的热工参数,通过实验模拟和DesignBuilder软件模拟研究了相变砂浆用作保温材料的建筑调温效果。     

脂肪酸/无机纳米颗粒基定形相变材料的制备与热性能

以工业水玻璃为纳米SiO2前驱物,以癸酸(CA)和月桂酸(LA)二元低共熔酸为相变芯材,在表面活性剂的参与下,采用溶胶-凝胶法一步制备出纳米级复合定形相变蓄热材料.利用透射电子显微镜,扫描电子显微镜,傅里叶红外光谱仪,方差扫描量热法和热重分析等测试技术对此定形相变蓄热材料的结构和性能进行分析,并采用瞬态热线法测量了其导热系数.结果表明:相变芯材在吸热熔化后不会产生流动和渗漏;复合相变材料中脂肪酸含量(质量分数)为46％,具有良好的相变蓄热性能(相变温度19.57℃,相变潜热71.28 J/g)和热稳定性;复合相变材料导热系数为0.178 W/(m·K),可作为一种良好的隔热、保温建筑材料.     

添加石蜡的复合充填材料热学性能实验研究

通过对添加石蜡微胶囊的相变蓄热充填材料进行热学性能的实验测试与分析,结果表明:石蜡的添加能较大幅度的增强充填体的显热蓄热能力,相变温度30℃,石蜡添加比例从0%增大到10%,对于70%的料浆浓度,定压比热容增加了约9. 6%;石蜡添加比例和料浆浓度的增加均能增大充填材料的熔解热,使其具有良好的潜热蓄热能力。     

医用降温服热性能与应用效果研究

医用降温服的研制与应用对于解决医护人员的防暑降温具有重要意义。介绍了潜热蓄热型医用降温服的降温原理 ,测试了蓄热相变材料的热性能 ,初步评估了降温服的使用效果。结果表明 :潜热蓄热型医用降温服所用相变材料相变温度在 2 5℃左右为宜 ;TH 2 7复合相变材料相变温度合适、潜热蓄热密度高、性能稳定、原料充足且价格低廉 ,适合用作医用降温服的潜热蓄热材料 ;医用降温服采用铠甲式设计 ,上置若干口袋 ,可根据热舒适要求灵活置放降温袋 ,使用简便 ,具有良好的降温效果和热舒适感觉。     

石蜡/改性粉煤灰定形相变材料的制备及热性能研究

以石蜡（PA）为相变芯材，以经酸浸法处理的改性粉煤灰（mFA）为封装基体，采用真空浸渍工艺制备PA/mFA定形相变材料。通过熔融泄漏测试、FT-IR、DSC、蓄放热性能试验研究了PA/mFA定形相变材料的化学相容性、相变热物性等。结果表明，m(PA):m(mFA)=1∶4时，PA/mFA定形相变材料基本无泄漏，PA与mFA为物理掺混；PA/mFA定形相变材料的相变温度为22.6℃，符合人体舒适温度，相变潜热较高，为41.3 J/g;PA/mFA定形相变材料熔化和凝固过程中温度变化均滞后于环境温度变化。     

热电热泵相变蓄热装置原理及性能实验

探讨了热电热泵相变蓄热装置的工作原理。对热电热泵相变蓄热装置蓄热、放热工况下相变材料(石蜡)温度、状态的变化及制热性能系数进行了分析。实验条件下,相变材料的相变过程明显,蓄放热效果理想。蓄热阶段,余热热源温度为32℃、工作电压为8V时,制热性能系数达到2.2;放热阶段,被加热冷风温度为25℃、工作电压为4V时,制热性能系数达到5.6。     

聚乙二醇/二氧化硅/膨胀石墨相变储能材料的制备与性能研究

本文以聚乙二醇(PEG)为有机组分,膨胀石墨(EG)的多孔结构为材料载体,以二氧化硅(SiO_2)的网状结构完成封装,通过溶胶凝胶法和真空浸渗法相结合,制备具有良好导热能力的聚乙二醇/二氧化硅/膨胀石墨定形相变材料。通过DSC、TG、XDR和导热系数测试分析复合材料的结构和性能,测试结果表明:聚乙二醇最大质量分数为84%,膨胀石墨质量分数为6%,材料没有液相泄露,相变温度为59.9℃,潜热值为129J/g,导热系数为1.867W/(m·k),且热稳定性良好;另外,导热系数与复合体系中膨胀石墨的质量分数为指数关系,此材料为中温潜热蓄热提供了一种蓄热介质选择,在热泵供热、太阳能利用、余热回收等领域有广阔的应用前景。     

相变蓄热构件传热强化及其对轻质墙体蓄热性能提升研究

本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。     

复合相变颗粒蓄热板材的制备及性能研究

采用真空吸附法制备了石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料,并对其进行表面膜覆处理,制得相变颗粒,再以定模压制的方法研制相变蓄热板材。对相变颗粒进行了最佳吸附比、DSC、FTIR以及耐久性测试,并对相变蓄热板材进行了稳态热响应测试。结果表明:经过表面膜覆后的相变颗粒具有很好的热物性、稳定性及耐久性,能有效地解决液态相变材料泄露问题;相变蓄热板材在外界冷热变化过程中蓄热和延迟现象明显,热惰性较强。