石蜡@碳酸钙相变微胶囊的自组装制备及其热物性

采用自组装法成功设计制备了石蜡 @CaCO₃ 相变微胶囊, 并研究了不同芯壁比对相变微胶囊性能的影响。 通过扫描电子显微镜发现所得的微胶囊呈明显的球状, 由 X 射线衍射曲线可以看出, 颗粒壳体的结晶型为方解石型 和球霰石型的一种混合性结晶型。其相变研究结果表明当芯壁比为 1 : 1 时, 微胶囊的包封率和相变潜热达到最大, 分别为 73.7% 和 102.8 J/g。此时制备得到的微胶囊的热导率相对于石蜡芯材可提高 414.8%。制备胶囊过程中, 不同 的芯壁比会影响微胶囊的结构形貌、包封率以及热学性能。综合测试结果表明: 当微胶囊的芯壁比为 1 : 1 时, 所得 微胶囊的性能最佳。     

石蜡基纳米金属复合相变材料热性能的实验研究

以石蜡为复合相变材料的基体,分别添加氧化铜、二氧化硅和氧化锌的纳米颗粒通过两步法制备多种石蜡基纳米金属复合相变材料。通过改变所添加纳米金属颗粒种类、质量分数和颗粒粒径,对比分析实验模型内复合相变材料蓄放热过程的温度曲线,来探究以上参数对复合相变材料热性能的影响。结果表明,通过添加纳米金属颗粒的方式能够有效提升石蜡的蓄放热性能,添加氧化铜颗粒的效果要优于氧化锌颗粒和二氧化硅颗粒;复合相变材料的导热系数和动力黏度均随颗粒浓度的增加而增大,两者共同决定着复合相变材料的换热过程能否被强化;纳米金属颗粒的粒径越小,越有利于增强对复合相变材料的热性能,添加30 nm粒径纳米颗粒相对于100 nm粒径纳米颗粒蓄热速率能提升26%,放热速率能提升41%。     

石蜡相变微胶囊及蓄热调温织物的制备及性能研究

以甲苯二异氰酸酯和哌嗪为壁材单体,30#相变石蜡为芯材,采用界面聚合法制备出一种新型聚脲相变微胶囊,将此相变微胶囊加入到涂层整理液中制备出蓄热调温棉织物。考察了制备条件对微胶囊成形和粒径大小的影响:微胶囊形态随水相单体浓度的增大而改善,粒径随乳化速度的增大及乳化剂浓度的增大而减小。在哌嗪质量分数为1.0%、乳化剂OP质量分数为2.0%、乳化速度为5 000 r/min的条件下制备出的相变微胶囊粒径均匀,成形良好,平均粒径为10.6μm。微胶囊涂层织物具有良好的蓄热调温性能。     

乳液聚合法制备石墨烯改性MUF/石蜡相变材料微胶囊

以石蜡为芯材,MUF树脂为壁材,石墨烯作为改性添加剂,采用乳液聚合法制备相变微胶囊。采用FI-IR,FE-SEM,DSC,TG等测试方法对相变微胶囊的形貌和热性能进行表征,并讨论了微胶囊制备工艺中的乳化转速与相变微胶囊粒径分布的关系,建立了高斯分布模型。结果表明:微胶囊呈圆球状,表面较为光滑。其囊壁约为75 nm,且具有较好的弹性。微胶囊的粒径分布基本服从于高斯分布。微胶囊的平均相变潜热为144.1 J/g,对石蜡的包覆率为64.3%,且无明显的过冷现象,经过120次热循环测试后质量的衰减率为1.88%,对石蜡起到了明显的保护作用。     

膨胀石墨/石蜡复合相变蓄热材料的制备及性能研究

以石蜡作为相变蓄热材料的基本材料,利用膨胀石墨的高吸附性和高导热性提高相变材料的传热性能,制备出不同配比的中低温相变蓄热材料,利用DSC测试出各组复合相变蓄热材料的热物性参数.研究结果表明:膨胀石墨含量不宜过多,应该小于5％;添加的膨胀石墨对石蜡相变点和焓变的影响很小.     

膨胀石墨/石蜡复合相变蓄热材料的制备及性能研究

以石蜡作为相变蓄热材料的基本材料,利用膨胀石墨的高吸附性和高导热性提高相变材料的传热性能,制备出不同配比的中低温相变蓄热材料,利用DSC测试出各组复合相变蓄热材料的热物性参数.研究结果表明:膨胀石墨含量不宜过多,应该小于5%;添加的膨胀石墨对石蜡相变点和焓变的影响很小.     

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13.42J/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。     

复合相变蓄热材料太阳能通风井性能

针对太阳能通风井道蓄热单元的技术需求,制备了复合相变蓄热材料,并将其应用于通风井壁,建立了基于复合相变蓄热材料的太阳能通风井测试系统,并测试了其运行性能。结果表明：添加5%碳纳米管制备的复合相变材料,其导热系数为0.65 W/m·K,是添加前的2.03倍,相变潜热为107 J/g,是添加前的0.718倍。应用上述材料的太阳能通风井测试系统在10：00-21：00时段通风量为55.0~103.9 m³/h,其中在17：00风速和风量达到最大,为良好的自然通风提供了保障。     

蓄热调温纤维的纺制及其性能研究

以正十九烷和正二十烷以及正十八烷微胶囊为原料，采用熔融复合和溶液纺丝工艺制备相变材料(微胶囊)质量分数20％以上的蓄热调温纤维，观察其可纺性，测试纤维的结构并研究纺丝工艺对其相变性能、热效率、物理力学性能和耐热性能的影响．结果表明，采用相变材料微胶囊和聚丙烯腈一偏氯乙烯共聚物混合后进行溶液纺丝制成的腈氯纶纤维具有较好的可纺性，热效率和热稳定性最高，但物理力学性能较差．     

泡沫铜/石蜡复合相变材料融化过程的换热特性

为了研究强化相变蓄热器的换热情况,搭建了矩形腔体内填充泡沫金属/石蜡的实验台,在恒壁温条件下,进行了泡沫金属/石蜡复合相变材料的融化蓄热实验。根据实验数据绘制了不同加热温度下石蜡内部温度随时间变化曲线,分析了腔体内自然对流对温度分布的影响、传热温差对蓄热时间的影响。结果表明,泡沫金属的高导热性能强化了石蜡在腔体内的融化过程,距离加热面较近的石蜡融化后产生的自然对流加速了剩余固态石蜡的融化;而且传热温差越大,自然对流越明显,蓄热时间越短。     

相变石蜡微胶囊的制备

以脲醛树脂为壁材包覆石蜡制备微胶囊,对石蜡作为相变材料的相容性问题进行了研究。实验考察了复合乳化剂硬脂酸与三乙醇胺的质量比、乳化剂用量和乳化转速对制备的微胶囊的粒径及其稳定性的影响,最后讨论了制备过程中不同酸化时间对微胶囊微观形貌的影响。结果表明,硬脂酸和三乙醇胺质量比为5：2的复合乳化剂,其质量分数为7％、乳化转速为1000r／min,酸化时间为90min时,制备的微胶囊呈现粒径均一、表面光滑、密封良好的球状,平均粒径为29．8μm。     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

聚苯乙烯包覆石蜡相变微胶囊的制备及性能分析

采用悬浮聚合法制备以聚苯乙烯为壁材,58#石蜡为芯材的相变微胶囊。考察了乳化时间、交联剂二乙烯基苯（DVB）的配比、聚合时间以及芯壁比对微胶囊性能的影响,采用傅立叶红外光谱仪、场发射扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析等手段对微胶囊的化学结构、表观形貌、储热性能以及热稳定性等进行了表征。结果表明,乳化时间对微胶囊的热性能影响不大;单体St与交联剂DVB的质量比为6∶1制备的微胶囊的形貌较佳,缩皱和碎屑明显减少;聚合时间为3 h制备的微胶囊形貌较好、大小相对均一、相变潜热和芯材石蜡质量分数相对较高;而随着芯壁比的增大,芯材石蜡质量分数相继增大,其中芯壁比为3∶1制备的微胶囊相变潜热增大到125.2 J/g,芯材石蜡质量分数高达80.9%,且热稳定性好。     

不同类型SMA乳化剂对石蜡相变微胶囊形貌和性能的影响（英文）

采用不同相对分子质量的HSMA为乳化剂,通过原位聚合法制备了以石蜡为芯材、三聚氰胺一甲醛树脂(MF树脂)为壁材的相变微胶囊.研究表明,使用高相对分子质量的HS-MA为乳化剂制得的微胶囊成球性好,表面光滑,粒径小,分布较窄;使用低相对分子质量的HSMA为乳化剂制得的微胶囊表面粗糙,粒径大,分布较宽;随着HSMA相对分子质量的增加,制得微胶囊的热稳定性提高.     

硬脂酸甘油酯/泡沫金属相变材料储热性能

利用真空熔融浸渍法制备单硬脂酸甘油酯(GMS)/泡沫金属复合相变材料,并利用纳米石墨片(GnPs)进行改性实验,研究改性后的性能;对复合相变材料进行导热率、SEM、XRD、DSC测试。结果表明,复合相变材料制备过程中无反应,有较好的相容性;有机物较好地吸附在泡沫金属骨架上,经GnPs改性后,在金属孔隙中形成纳米级的层状褶皱结构,提高了吸附性和热导率;复合相变材料的相变潜热随填充量的增大而增大,PPI大的泡沫金属对GMS吸附更好,但是热导率有所降低,GnPs改性后甘油酯的填充量和材料导热系数均有所提高。     

太阳能蓄热石蜡类相变材料循环稳定性

研究了石蜡54号~56号、56号~58号、58号~60号相变材料的热稳定性,其相变温度在50~60℃之间.利用差示扫描量热(DSC)技术测定了经过1次、100次、200次、300次反复热循环的相变材料的相变温度和相变潜热,实验结果表明:随着热循环次数的增加,相变材料的相变温度和相变潜热的变化很小. 更多还原     

新型太阳能复合相变蓄能炕的性能研究

针对北方冬季燃煤供暖造成环境污染、能耗大等问题,结合太阳能供暖和相变材料的蓄热性能设计了一种膨胀珍珠岩-石蜡复合相变蓄能炕.太阳能供水温度分别取35℃、40℃和45℃时,通过与石蜡单一相变蓄能炕的炕面平均温度、热流密度、炕面升温速度、炕面降温速度和炕面温度不均度进行对比分析.结果表明:单一相变蓄能炕和复合相变蓄能炕的最...     

石蜡相变蓄热过程数值模拟

相变材料（PCM）相变过程的传热特性对潜热储存过程的有重要的影响．对一种圆环形柱体石蜡相变蓄热材料,分别建立了忽略液相自然对流和考虑液相自然对流相变过程的数学模型,采用FLUENT软件对其蓄热熔化过程进行数值模拟,获得石蜡熔化过程温度场分布、熔化时间以及相界面移动规律,并数值计算了石蜡水平放置和竖直放置时,熔化过程的熔化时间和温度分布．对比两种模型的模拟结果表明,当石蜡材料厚度大于40mm,熔化过程中液相中自然对流作用对熔化过程有较大的影响．     

基于复合相变材料的梯级相变辐射末端实验研究

用以营造室内适宜冷、热环境的暖通设备能耗在建筑能耗中占比巨大,提升建筑供能系统的能源利用效率日趋重要。本研究通过膨胀石墨吸附石蜡,并用相变微胶囊(MPCM)对其进行二次表观吸附,制成2种不同相变点的高导热高焓值的微复合相变材料（M-CPCM1,M-CPCM2）。采用扩散渗出圈法、扫描电子显微镜和差示扫描量热仪对材料进行测试,结果表明复合相变材料吸附率可达89.13%且无泄漏;同时复合相变材料具有很好的热稳定性。将这2种相变点在热舒适区间的M-CPCMs压制成相变蓄能砖,分别构建集成地板和顶板,内嵌冷、热媒盘管,形成可梯级蓄热的辐射蓄供冷、热末端。采用“热媒水先入地板后入顶板,冷媒水先入顶板后入地板”的双主动式梯级利用供能模式,在天津冬夏两季典型气温条件下,对梯级相变辐射末端进行热性能测试。结果表明,这种供能模式可以有效提高能源利用效率,节能效果显著。     

镍泡沫定型相变材料制备与性能研究

聚光光伏热电耦合系统(CPV-TE) 通过聚光增大光照强度, 提升热电模块两侧的温差进而提高热电效率, 但聚光同时也带来光伏电池温度过高等问题。提高冷端换热能力是降低光伏温度, 提升热电冷热端温差的有效手段。研究了不同光强下, 冷端冷却温度、冷却水流速以及不同冷却介质对CPV-TE 的影响。研究发现降低冷却水温度 和提高介质流速, 不仅降低光伏电池温度、提高光电转化效率, 而且增大热电模块两侧的温差提高热电效率。采用MWCNT- 水纳米流体作为换热介质, 可以进一步提升冷却效果进而提高系统整体输出。