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相似文献
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1.
相变储能技术是缓解能源供需矛盾的有效方法,在多种转变类型的相变材料(PCMs)中,固-液转变PCMs由于其较高的相变焓,较小的体积变化而最具实用性,但其在相变过程中存在液态PCMs容易泄漏的问题。以多孔材料为载体,实现PCMs的有效封装可有效缓解这类泄漏问题。本文就多孔载体的孔径尺寸、孔隙结构、孔表面与PCMs的相互作用等影响因素对多孔复合PCMs的热力学性能变化规律进行归纳,发现:微米尺寸的孔存在明显的PCMs泄漏,小尺寸介孔结构的局域性限制可导致PCMs相变行为减弱,结晶度降低。对于含有分级多孔结构的载体,微孔可以提供毛细管力,实现对PCMs分子的吸附,介孔提供PCMs的传输途径,大孔则作为PCMs的储存腔,使复合材料具有良好的综合性能。本文同时讨论了载体与PCMs间的相容性,氢键对复合材料吸附容量和相变焓的影响,并对多孔复合PCMs的研究方向进行展望。  相似文献   

2.
付春芳  袁野  雷洪  霍冀川 《功能材料》2020,(4):4001-4006,4022
以生物质淀粉烧制泡沫炭为基本骨架,以聚吡咯为导热、导电材料,以无机和有机混合相变材料为储能介质,构建具有传感功能的相变复合材料,使相变复合材料的温度变化能够实时地以电信号的形式给出。本文探讨了不同分子量PEG及其用量对复合材料储能和传感性能的影响。电阻-温度-时间关系的测试结果表明CF-PPy-PCM-1000-1,CF-PPy-PCM-8000-0,CF-PPy-PCM-20000-0传感功能较好。DSC测试结果显示CF-PPy-PCM-8000-0的熔融焓值为113.29 J/g,CF-PPy-PCM-20000-0的熔融焓值为124.44 J/g,二者具有作为相变储能材料的潜能。SEM图像表明,负载PCM后,PCM附着在CF-PPy骨架的孔泡壁上。尽管从PCM的填充情况看,还有进一步提升其负载量的空间,但这种非全面填充的状态也在一定程度上保证了复合材料在储热过程中不会出现相变材料的渗出泄露的问题。  相似文献   

3.
采用热分析、导热仪和扫描电镜技术分析了膨胀石墨的颗粒尺度、膨化速率对微观孔洞结构的影响以及对膨胀石墨/石蜡相变储能复合材料的综合性能影响规律。结果表明,小颗粒尺度膨胀石墨有助于降低复合材料的相变滞后,并提高材料密度;慢速升温膨化则有助于使膨胀石墨获得更加均匀、细密的孔洞分布,提高膨胀石墨/石蜡相变储能复合材料的热导率。膨胀石墨在复合材料中的比重是热导率的决定性因素之一,调整膨胀石墨的微孔结构对改善石墨/石蜡相变储能复合材料的综合性能具有重要意义。  相似文献   

4.
实验中将相变微胶囊乳液与聚乙烯醇(PVA)溶液复合,通过物理发泡法制得具有形状记忆性能的多孔定形复合相变材料,研究了相变微胶囊对多孔定形复合相变材料孔结构及吸水保水性、相变性能、形状记忆性能等的影响。结果表明,所制备多孔定形复合相变材料的孔结构随着微胶囊乳液用量的增大出现并泡现象,孔径与开孔率增大;吸水率与保水率明显提高,吸水率最大可达1025%;相变焓值随相变微胶囊乳液用量的增大而增大,可达10.85 J/g,具有良好的相变储热性能;多孔定形复合相变材料经弯折形变固定后,热致形变回复率5 min内可达77.8%,湿致形状回复率在1 min内可达到83.3%,具有较好的形状记忆特性。  相似文献   

5.
采用溶胶-凝胶法将有机相变材料乙酰胺嵌入到SiO2网络空间内,制备了复合储热相变材料.通过对比实验,研究了相变材料的种类、相变材料的加入量及催化剂种类对复合材料性能的影响.研究结果表明:采用氨水作催化剂,乙酰胺作相变材料,可制备出储热能力高、疏松多孔的复合材料,复合材料的相变温度为69.1℃,相变潜热高达124.2J/g;且复合材料中包含相变材料的质量分数越高,其储热能力越高.  相似文献   

6.
相变材料由于相变温度恒定、储能效果好、稳定性好等特征,在建筑墙体中的应用越来越多。介绍了相变材料的分类及建筑用相变材料的选择原则,分析了影响相变墙体节能效果的因素,总结了相变储能墙体构件形式及特征,并对相变墙体在建筑中的应用节能效果进行了综合对比分析。结果表明,相变墙体的节能效果受到诸多因素的影响,包括相变材料自身特性、气候、墙体形式及材料经济性等。因此需要综合衡量才能得到相变材料在墙体中的最佳应用方式,使相变墙体的节能性能最优化。通过综合布局可以有效地发挥相变材料的高储能性,从而达到降低建筑能耗、提高室内热舒适性的目的。  相似文献   

7.
泡沫复合相变材料储放热过程的实验数值模拟研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
盛强  邢玉明 《功能材料》2013,(15):2170-2174
以框架状泡沫铜为载体,Ba(OH)2·8H2O为相变储热材料,利用多孔泡沫金属骨架材料良好的吸附性能,制备出泡沫金属复合相变储能材料。采用差示扫描量热法测量Ba(OH)2·8H2O的相变温度和相变潜热,搭建了含泡沫铜和未含泡沫铜相变储能装置的实验台,根据焓-多孔介质模型数值模拟固液相变传热过程。结果表明,泡沫铜的填充不仅增加了相变材料的导热系数,而且缩短了相变材料熔化和凝固时间。数值计算与实验结果吻合良好,验证了该数学模型的可靠性,研究结果对相变储能装置在实际应用中具有一定的指导意义。  相似文献   

8.
相变储能材料的制备与研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
选择了几种脂肪酸,依据二元低共熔原理,制备出适合建筑材料使用的二元有机相变储能材料。通过DSC分析了复合储能材料的相变温度、相变焓等热性能,结果表明:当CA∶LA;CA∶MA;CA∶PA的质量比分别为53.45∶46.55∶60.2∶39.8∶61.6∶38.4时,其相变焓和相变温度分别为CA-LA:120.7J/g;20.82℃,CA-MA:120.3J/g;19.15℃,CA-PA:142.9J/g;22.05℃,适合于民用建筑对相变材料的要求。通过SEM分析检测了珍珠岩吸附相变材料后的表面微观变化,结果表明:有机羧酸均匀吸附在多孔基体中,此种材料可以应用于夹心节能建筑围护结构中。  相似文献   

9.
张静茹  张志昂  韩笑  房蕊  徐若歆  赵丽丽 《材料导报》2021,35(23):23162-23170
随着器件小型化与多功能化的蓬勃发展,柔性储能装置在电子电力系统中的地位日益突出,电介质电容器由于寿命长、功率密度高,深受人们青睐,但是低的储能密度阻碍其广泛应用.有机-无机复合材料将有机介质的柔韧性和高击穿场强与无机介质的高介电常数相结合,是柔性储能材料的一大关注焦点,特别是基于聚偏氟乙烯(PVDF)的有机-无机复合储能介质受到广泛关注.首先,就无机填料类型而言,PVDF基有机-无机复合介质中无机填料的种类有陶瓷粉体、半导体粉体与导体粉体.陶瓷粉体填料的介电常数高、损耗小,但是与PVDF的相容性差,一般需要通过表面改性来改善其与有机介质的相容性;半导体粉体与导体粉体作为PVDF的填料可以显著提升复合材料的介电常数,从而提升其储能密度,但是填料添加量略大容易形成导电通路致使介电储能材料制备失败.其次,就无机填料的形貌而言,同一种材料不同的形貌对复合材料的储能性能有不同影响.零维纳米颗粒在有机基质中易于形成均匀分散的体系,一般随纳米颗粒添加量的增加复合材料的储能密度有一极值,且填料颗粒尺寸减小更有利于电场均匀分布,从而可以进一步提高复合材料的击穿场强和储能密度;采用一维纳米纤维和二维纳米片填料有利于增强复合材料的极化、改变电场的击穿路径,从而增强复合材料的击穿强度,提高其储能密度.最后,采用层状结构设计对提高复合材料的储能密度和储能效率十分有效.单层结构的复合材料以牺牲其击穿强度来提高介电常数,储能密度的提升有限;双层、三层和多层结构将高介电常数的极化层和高击穿强度的绝缘层相堆叠,可同时实现高介电常数与高击穿强度,有效促进复合材料储能密度的提升.有机-无机复合储能材料的研究对解决柔性设备的储能问题十分重要,未来需要寻找更优的复合体系,降低成本,提高工艺可控性,开发适合大规模生产的工艺流程.  相似文献   

10.
具有多孔基体复合相变储能材料研究   总被引:22,自引:0,他引:22  
本文提出了研制一种具有多孔基体的复合相变储能材料,通过实验分析了该储能材料的融解温度、融解热、热稳定性及微相结构等性能。该储能材料是由两种有机相变材料组成,通过物理吸附的方法将其复合在多孔基体材料中。在热分析中,用示差扫描量热仪(DSC)来测定储能材料的融点、融解热,用热重分析仪(TGA)测定其热稳定性,并用扫描电镜(SEM)观测了该储能材料的微相结构。测试结果表明该储能材料具有较高的相变潜热和较好的热稳定性,可被应用于储能和热能回收系统中。  相似文献   

11.
膨胀珍珠岩吸附硬脂酸丁酯后用石灰石粉末改性制成相变储能骨料(PCESA),用其等体积部分取代砂制备相变储能混凝土。测试相变储能混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,通过SEM图像分析相变储能混凝土的微观形貌,用DSC测试PCESA的相变特征及相变储能混凝土的比热容。试验结果表明:相变储能混凝土中PCESA结构保持完整且其与水泥石的界面过渡区密实,相对提高了相变储能混凝土的强度;PCESA具有较好的热物理性能,添加在混凝土中增强了混凝土的储能能力;当PCESA的掺量为20vol%时,相变储能混凝土具有较好的力学性能和热物理性能,在建筑结构中使用既可以起到承重的作用又能实现节能的目的。  相似文献   

12.
相变储能混凝土的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
相变储能技术对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.相变储能材料能将暂时不用的能量储存起来,到需要时再将其释放,这就可以缓解能量供与求之间的矛盾,节约了能源.通过把制备的活性炭储能骨料和石墨导热功能基元材料加入混凝土中,取代其中的卵石和河砂,用普通混凝土的制备技术制备相变储能混凝土.实验结果表明,活性炭储能骨料的加入使混凝土中储存了大量的相变材料,制得的储能混凝土的比热容明显高于普通混凝土,石墨提高了其导热系数,但活性炭储能骨料和石墨的加入导致制品的抗压强度下降剧烈.红外光谱证实储能混凝土中的相变材料没有同其它物质反应,因此具有良好的储能效果.  相似文献   

13.
根据傅立叶变换红外光谱图,对用真空浸渗法制备的多孔介质基复合相变储能材料的相变循环稳定性进行了研究。对其中的有机相变材料月桂酸的结构进行了分析,并与未经相变循环的纯月桂酸及月桂酸盐的红外谱图进行了对比。结果表明,月桂酸相变材料的各个基团和化学键的振动吸收峰仍然存在,与基体材料的化学相容性非常好。  相似文献   

14.
Developing efficient,stable and economical electrocatalyst for oxygen evolution reaction (OER) is a sig-nificant pathway to produce clean energy from water splitting.Herein,the promising and highly efficient porous CoCrFeNiMo high entropy alloys (HEAs) were prepared by microwave sintering using Mg space holder.Owing to unique properties of high entropy alloys and abundant active surface area,the porous CoCrFeNiMo-20 Mg exhibits excellent catalytic performance and prominent electrochemical stability with a low overpotential of 220 mV to reach current density of 10 mA cm-2,a small Tafel slope of 59.0 mV dec-1 and long-term durability for 24 h in 1.0 M KOH.The results of microstructure and element states indicate that crystal defects,porous structure and villous hydroxides are the reasons for high OER performance of the CoCrFeNiMo.This work not only provides a new way to prepare electrocatalysts,but also proves the important application of high entropy alloys in functional materials.  相似文献   

15.
何迪 《绿色包装》2020,(1):48-51
海量油墨、涂料、油漆、胶粘剂、沥青等的包装金属桶罐由于内部粘附属于危险固废且难于处理。酸奶、果酱、牙膏等的包装由于粘附不便于分类回收。材料表面超疏液性能源于表面微纳多级粗糙结构和低表面能。制约超疏液材料应用的瓶颈是表面微纳结构制备工艺复杂和力学强度低导致的耐久性差。本文总结提出了增强超疏液性能耐久性的四类技术方法:具有自我修复功能的超疏表面,SLIPS表面,具有形状记忆的微纳结构和提高表面微纳结构本身的力学强度。具有良好耐久性的包装材料有广阔的应用空间,可以解决包装废弃物回收和利用的关键难题。  相似文献   

16.
颗粒相变储能是最有效的潜热储能方式之一,同时这种储能材料也是一种新型的定型复合相变材料。分析总结了适合人体舒适温度的石蜡、脂肪酸及其二元共晶物,着重讨论了真空吸附使有机相变材料与颗粒状无机多孔材料相结合的方法。最后提出了这种复合相变材料有待解决的问题。  相似文献   

17.
Herein, a unique approach to dispose of human hair by pyrolizing it in a regulated environment is presented, yielding highly porous, conductive hair carbons with heteroatoms and high surface area. α‐keratin in the protein network of hair serves as a precursor for the heteroatoms and carbon. The carbon framework is ingrained with heteroatoms such as nitrogen and sulfur, which otherwise are incorporated externally through energy‐intensive, hazardous, chemical reactions using proper organic precursors. This judicious transformation of organic‐rich waste not only addresses the disposal issue, but also generates valuable functional carbon materials from the discard. This unique synthesis strategy involving moderate activation and further graphitization enhances the electrical conductivity, while still maintaining the precious heteroatoms. The effect of temperature on the structural and functional properties is studied, and all the as‐obtained carbons are applied as metal‐free catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR). Carbon graphitized at 900 °C emerges as a superior ORR electrocatalyst with excellent electrocatalytic performance, high selectivity, and long durability, demonstrating that hair carbon can be a promising alternative for costly Pt‐based electrocatalysts in fuel cells. The ORR performance can be discussed in terms of heteroatom doping, surface properties, and electrical conductivity of the resulting porous hair carbon materials.  相似文献   

18.
Given the high energy consumption connected to old buildings and their large environmental impact, there is a strong need for effective solutions for the building envelope retrofitting. Among these solutions, external thermal insulation composite systems (ETICS) have found large application in recent decades. In this paper a new kind of large-size thermal insulation composite boards, prefabricated using porcelain stoneware slab finishing, was developed. Different thermal insulating materials and adhesives, with and without glass fibre mesh, were tested by both current methodologies and purposely designed tests, in order to assess their physical–mechanical properties and durability performance, finally selecting the most suitable materials for the composite board. The strong points of this composite board are mainly: (i) its short placing time and improved execution quality, due to prefabrication; (ii) its high aesthetical value; (iii) its high durability, as the finishing layer is mostly insensible to weathering. The results highlight the good performances of the prefabricated composite board developed in this study (generally higher than current ETICS). The testing procedure followed in this study is also meant to give a contribution to the establishment of methodologies for the selection and durability assessment of materials for the building envelope retrofitting.  相似文献   

19.
Metal–organic framework (MOF) composites have recently been considered as promising precursors to derive advanced metal/carbon‐based materials for various energy‐related applications. Here, a dual‐MOF‐assisted pyrolysis approach is developed to synthesize Co–Fe alloy@N‐doped carbon hollow spheres. Novel core–shell architectures consisting of polystyrene cores and Co‐based MOF composite shells encapsulated with discrete Fe‐based MOF nanocrystallites are first synthesized, followed by a thermal treatment to prepare hollow composite materials composed of Co–Fe alloy nanoparticles homogeneously distributed in porous N‐doped carbon nanoshells. Benefitting from the unique structure and composition, the as‐derived Co–Fe alloy@N‐doped carbon hollow spheres exhibit enhanced electrocatalytic performance for oxygen reduction reaction. The present approach expands the toolbox for design and preparation of advanced MOF‐derived functional materials for diverse applications.  相似文献   

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