高温复合相变蓄热材料压制工艺及性能研究

以铝粉作为相变材料,采用单向模压成型的方法制备出了一种新型高温复合相变蓄热材料。利用金相显微镜和扫描电子显微镜对材料进行分析,从材料混合程度、显微组织、成分结构及表面形貌等方面研究了相变蓄热材料的制备机理和性能影响因素,同时探讨了粉末流动性、堆积密度和粒径配比等参数对相变蓄热材料压坯性能的影响。结果表明:高温复合相变蓄热材料在压制过程中,固相和液相组分不变,主要是气孔以及颗粒形状的宏观和微观变化;随着压制压力增加和保压时间的延长,试样密度逐渐增加,气孔率下降,强度随之增加;相变材料的宏观分布也较为均匀。     

石蜡微胶囊相变材料的制备与表征

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备出以石蜡为芯材、二氧化硅为壁材的相变储能微胶囊,分别采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪考察了微胶囊的微观形貌、化学结构、热性能及热稳定性。实验结果表明已成功地制备出形态完整、结构致密的微胶囊相变材料,微胶囊的储能密度为50.7 J/g,包含量为34.89%。     

多孔基定形复合相变材料传热性能提升研究进展

先进的相变储能材料是推动储能技术发展的核心和关键,在促进新能源开发和提高能源利用率中起着至关重要的作用。因在相变过程中具有高储能密度和小体积变化等优势,相变材料中应用最多的是固?液相变材料。然而在其相变过程中会发生固态向液态的转变,为了避免其在液相状态下的泄露,需要加以定形才能使用。多孔基复合相变材料在有效防止固液相变发生泄露的同时,还需兼顾定形复合相变材料传热性能的提升。本文针对这个问题进行了大量的调研,对近年来国内外在提高多孔基定形复合相变材料传热性能方面的研究进行了综合分析,介绍了三种强化传热的方法,分别是使用高导热多孔材料做载体材料、掺杂高导热纳米材料做添加剂以及构筑高导热多级结构多孔材料,并对提升复合相变材料传热性能研究方法的前景作了展望。      

高温复合相变蓄热材料及其在工业窑炉蓄热式燃烧系统中的应用

简单概述了蓄热式燃烧系统中蓄热体材料的基本性质及其选择原则，介绍一种新型高温显热惜热复合相变蓄热材料，探讨和分析该新型高温相变蓄热材料在工业窑炉蓄热式燃烧系统的应用方法。     

有色合金的热弹性马氏体相变及其应用

综述本文作者及其合作者对有色合金的热弹性马氏体相变及其在形状记忆中应用的已发表的工作。在热力学研究、M_s 及 A_s 计算的基础上,本文提出材料中发生热弹性马氏体相变的必需条件。扼要总结我们对 Ni-Ti 及 Cu-Zn-Al 合金中的相变及形状记忆效应的工作。     

Gd_5Si_(1.8)Ge_(1.8)Sn_(0.4)合金的高温相变

为认识合金的高温相变,采用热分析技术对Gd5Si1.8Ge1.8Sn0.4合金可能的高温相变进行了定性研究,并利用高温XRD研究了合金在200～400℃之间的相结构。研究结果表明:升温过程中,Gd5Si1.8Ge1.8Sn0.4合金在200～300℃之间发生了由Gd5Si2Ge2-型单斜结构向Gd5Si4-型正交结构的转变。从而为探索材料方便快捷的制备工艺提供技术支持。     

热分析技术在钢铁工业上的应用

据“热测定进步”Vol.1别刷(1984)报道:钢铁(铁与铁合金)材料的相变,主要是磁性转变、马氏体相变以及析出。对此,热分析是一种有力的研究手段。目前已发表了不少有关论文。马氏体相变,是通过急速冷却高温相来阻止共析转变和析出,高温相变通过无扩散反应急剧向低温相转变。钢的高温相是一种具有面心立方晶格的奥氐体。其马氐体结构接近于体心立方晶格。马氐体具有独特的针     

热弹性马氏体相变中的高温内耗峰

采用不完全相变内耗(IF)测量法, 在Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金马氏体相变中获得双内耗峰, 即低温内耗峰和高温内耗峰. 高温内耗峰主要出现在频率小于0.050 Hz的范围, 其位置对应于相对动力学模量的拐点位置; 高温内耗峰峰值在测量频率范围内与振动频率成反比关系, 满足经典的Belko和Delorme模型; 高温内耗峰具有明显的反常应变振幅效应, 其峰值随变温速率的增大而增大, 这些都说明高温内耗峰的形成与相转变量有关.     

金属相变材料在太阳能发电中的应用

主要对金属相变材料在太阳能发电中应用形式进行探究,通过总结金属相变材料性能参数、各类材料热物性的测量方法,对金属相变材料在太阳能发电中的具体应用进行探究。并提出了着重解决金属基相变材料的密封问题这一观点,希望其将会获得更为广阔的应用空间。     

热变形和冷却对700 MPa级Mo-Nb微合金化钢组织的影响

通过Gleeble 1500热模拟试验机和光学显微镜，研究了变形及冷却对700MPa级0．04C-0．27Mo-0．047Nb微合金化钢组织和硬度的影响。得出该钢的静态(不变形)和动态(变形)奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线，高温转变区，相变产物为先共析铁素体和粒状贝氏体；中温转变区，相变产物主要为贝氏体。热变形促进了铁素体和贝氏体相变，扩大了形成铁素体的冷却速度范围，推迟了羽毛状贝氏体的形成。     

羟基磷灰石气凝胶复合相变材料的制备及其性能

以相变材料为核心的潜热储存技术,对加快新能源开发和提高能源利用率起着关键性作用。以油酸钙为前驱体,通过水热法合成了具有自支撑网络结构的羟基磷灰石（HAP）气凝胶,并采用浸渍法制备出自支撑羟基磷灰石复合相变材料。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重法、差示扫描量热法等手段对所制备复合相变材料的形貌、稳定性、热性能等进行了表征及测试。实验结果表明,负载石蜡或十八醇的羟基磷灰石气凝胶复合相变材料均具有良好的热性能,质量分数60%石蜡@HAP气凝胶复合相变材料的熔融焓和凝固焓测量值分别为85.10和85.30 J·g?1,结晶度为81.50%;质量分数60%十八醇@HAP气凝胶复合相变材料的熔融焓和凝固焓测量值为113.78和112.25 J·g?1,结晶度为86.20%,且具有很好的热稳定性和化学稳定性。此外,羟基磷灰石气凝胶载体材料阻燃性好,无腐蚀且安全环保,有效拓展了相变材料在智能保温纺织物和建筑材料等领域的实际应用。      

介孔二氧化硅基复合相变材料研究进展

相变储能技术的发展对于促进新能源开发和提高能源利用效率具有非常重要的意义。相变材料由于具有高储能密度和小体积变化等优势引起了人们的广泛关注。然而，相变材料在固–液相转变过程中易发生液体泄漏而限制了其应用。因此，人们选择用多孔支撑材料来解决相变材料的泄露问题。介孔二氧化硅材料由于具有良好的物理化学稳定性、生物相容性、阻燃性能、低毒性、耐腐蚀性、尺寸可控、表面形貌可调和高比表面积等优点，其作为载体材料能综合提高相变复合物的各方面性能并拓宽相变储能材料的应用空间。对近年来国内外关于介孔二氧化硅载体的孔尺寸、孔结构和孔表面性质对相变材料结晶行为的影响等方面进行了综合分析，并对今后提高介孔二氧化硅相变材料储能效率的研究方法的前景做了展望。      

复合定形相变材料的封装及应用研究新进展

有机相变材料具有热存储密度高、自身温度和体积变化小、腐蚀性小和化学性质稳定等优点,能有效提升不可再生能源的利用率,是一种绿色节能环保材料,在新能源开发和热能储存领域起着至关重要的作用。然而,有机相变储能材料普遍存在相变过程中熔融泄漏和热导率低的问题,严重制约了相变材料的实际应用。因此,相变材料的封装定形和导热强化成为近年来的研究热点。本文针对有机相变材料普遍存在的泄漏和热导率低问题,综述了有机相变材料的封装技术和导热强化技术的基本方法及最新研究成果,并总结了复合相变储能材料的能量转换机理,浅谈了复合定形相变储能材料在建筑节能、太阳能和电子设备等领域的应用情况。最后,对未来复合定形相变储能材料发展的研究重点和方向进行了展望。      

茄子衍生多孔碳负载聚乙二醇相变复合材料

以茄子为原材料,通过水热处理–后续热解法及直接热解法分别制备出两种不同的茄子衍生多孔碳材料（HBPC和BPC）。以茄子衍生多孔碳材料为载体,采用真空浸渍法负载相变芯材聚乙二醇（PEG2000）,制备出聚乙二醇/茄子衍生多孔碳材料复合相变材料。通过扫描电镜、拉曼光谱、压汞法、傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射仪、热重分析仪和差示扫描量热仪对其进行结构表征及性能测试。结果表明,通过直接热解法制得的茄子衍生多孔碳材料为载体的聚乙二醇/茄子衍生多孔碳材料复合相变材料具有更好的相变储热效果,负载聚乙二醇的质量分数高达90.60%,熔融潜热为133.98 J·g?1,达到了较好的定形相变效果及良好的循环稳定性。      

金属有机骨架与相变芯材相互作用的分子动力学

金属有机骨架材料（metal-organic frameworks, MOFs）由于具有规整的孔道结构,较高的孔隙率十分适合作为相变材料的载体,从而实现对相变芯材的有效封装。本文采用分子动力学方法,对Cr-MIL-101负载十八烷,十八酸,十八胺和十八醇等不同芯材而构筑的复合相变材料的结构特性进行了研究,主要包括相变芯材和金属有机骨架基材之间的相互作用,芯材在金属有机骨架材料孔道内的扩散特性以及空间分布特性等。研究表明:十八酸和金属有机骨架基体之间的相互作用最强,十八醇和十八胺次之,十八烷最弱,具体体现在相变芯材分子与金属有机骨架材料之间的相互作用能,回转半径,分子动能,自扩散系数以及热容等众多方面,此外,当芯材分子间相互作用和金属有机骨架材料与芯材之间的相互作用达到平衡时,芯材分子在孔道内处于较为自由的状态,有利于扩散的进行,进而有利于芯材的结晶。      

赤藓糖醇/碳纳米管复合相变材料热特性模拟研究

在“碳达峰、碳中和”的大背景下,能源结构从一次能源向新能源转变刻不容缓。由于新能源具有间歇性、波动性的特点,储能技术可以有效解决上述问题而得到了广泛的关注。相变材料作为储能技术的关键,其热导率低的问题亟需解决。赤藓糖醇作为中低温区常用的高焓值相变材料,热导率仅为0.7 W?m–1?K–1,严重制约了实际应用中的能量利用效率。本文以赤藓糖醇作为主要研究对象,采用具有超高导热系数的单壁碳纳米管作为导热增强材料,借助分子动力学模拟的方法探究了碳纳米管长度、质量分数以及分布方式对赤藓糖醇/碳纳米管复合相变材料热导率的影响规律。当碳纳米管轴向长度小于其声子平均自由程时,复合相变材料热导率随碳纳米管轴向长度增加而增大,同时随碳纳米管质量分数增加而增大,但表现出显著的各向异性。由于引入赤藓糖醇–碳纳米管界面,复合相变材料径向热导率相比纯赤藓糖醇反而降低。当碳纳米管在赤藓糖醇中随机分布时,热导率的各向异性得到了显著改善且各方向热导率均得到了提升。通过对比复合前后赤藓糖醇与碳纳米管的声子振动态密度发现,由于两者间的相互作用,碳纳米管的声子振动受到抑制,而赤藓糖醇中声子热输运得到激发,从而提高了热导率。      

新型相变储能设备的强化传热研究

为了开发高效的热能存储设备,本文提出了采用铝片以强化相变储能设备传热的新结构, 采用fluent 软件模拟了该设备在凝固过程中的瞬态二维传热问题.并对影响新型相变储能设备性能的参数进行研究, 得到了这些参数对其总凝固时间的影响规律.结果表明, 新型相变储能设备中增加铝片能有效地强化传热, 并可用文中提出的影响规律,对新型相变储能设备进行性能优化设计.     

相变储能材料在工业余热回收领域的应用研究进展

从目前工业应用的蓄热材料的分类、生产、节能、环保和实用技术等方面对国内余热资源的利用现状进行了较为全面系统的分析和比较．并介绍了相变储能材料在工业余热回收方面的应用进展。