可用于冷链物流相变材料的研究进展

简述了相变材料(PCM)的分类和特点。根据冷链物流对温度的不同要求,将可用于冷链物流相变材料分为冷藏用和冷冻用相变材料两大类。针对固-液相变材料在液态时易发生泄漏的问题,介绍了相变材料微胶囊、泡沫金属和高吸水性树脂(SAP)等相变材料载体的研究现状。分别阐述并分析了无机相变材料、有机相变材料和无机-有机相变材料的特点及其研究进展,针对不同相变材料存在的相分离、过冷、腐蚀和导热系数小等问题,介绍了相应的解决方案。最后,指出了相变材料在冷链物流领域应用中仍然存在的一些问题,展望了冷链物流用相变材料的发展方向。     

金属基相变材料的研究进展及应用

金属基相变材料由于具有储能密度高、热稳定性好、热导率高等优点,在潜热热能储存系统中具有极大的优势。本文回顾了金属基相变材料的发展历程,归纳了金属基相变材料的性能参数,总结了各种热物性的测量方法,探讨了金属基相变材料与容器材料的相容性问题,分析了金属基相变材料在太阳能热发电、工业余热回收和电力削峰填谷中的应用前景。金属基相变材料的高温腐蚀性是目前限制其在热控制中应用的主要因素。为了实现金属基相变材料的广泛应用,需要重点解决金属基相变材料的封装问题。     

一种定形相变材料的结构和理化分析

定形相变材料由相变材料和支撑材料组成,在发生固－液相变后仍保持其在固态时的形状,是一种不需要封装的相变材料,因此在充热和释热过程中,不存在与传热介质之间的封装热阻。本工作采用富里叶变换红外光谱、凝胶色谱,电子扫描显微镜及DSC等方法对一种定形相变材料－定形相变石蜡的组成和结构进行了分析,所得结果对该材料的制备具有指导意义。     

基于石墨泡沫强化的相变储能材料研究进展

大多数相变储能材料导热性能差是导致其不能推广应用的一个重要因素,因此,目前相变材料研究的重点是提高相变材料的等效导热系数。石墨泡沫由于其特殊的微蜂窝三维结构,使其具有良好的传热性能,在储能领域有很好的应用前景。国内外学者对利用石墨泡沫的强化相变传热进行了一些研究,本文主要介绍了近几年石墨泡沫/相变材料的国内外实验研究和数值模拟研究进展和存在的问题。     

基于相变材料的动力电池热管理研究进展

相变材料（PCM）由于具有相变潜热大、相变时体积变化小的优点,成为电池热管理研究的主要方向之一。本文介绍了相变材料的蓄热原理,综述了主要相变材料石蜡以及针对其导热系数不高而进行的强化换热研究成果,介绍了相变材料耦合其他多种冷却方式在动力电池热管理上的应用,并展望了未来PCM的研究方向。     

Phase change materials for building insulation applications

相变材料作为建筑领域重要的保温材料,具有很大的发展潜力.主要综述了相变材料的分类,制备过程,相变保温建筑材料的研究进展,主要应用技术及存在的问题等.相变材料主要包括有机相变材料,无机相变材料和复合相变材料3类.利用物理吸附,微胶囊或高分子包覆封装技术将相变材料封装定形,然后通过一定的复合工艺可将其制成不同的相变保温建筑制品应用于建筑领域,如相变石膏板,相变混凝土,相变砂浆等,并分析了相变材料作为建筑材料的不足.     

节能建筑用蓄热材料的释热性能实验研究

相变材料在发生相变的过程中吸收或者释放热量，在太阳能利用、建筑节能和空调采暖方面有着广阔的应用前景。通过实验研究了可用于节能建筑的相变材料——硫酸钠水合盐体系相变材料的释热性能，研究了不同增稠剂和成核剂对其放热性能的影响，对节能建筑用相变建材的研究有参考价值。     

非理想相变特性材料热性能简化分析方法及适用条件

采用焓法、分析了蓄能相变材料相变区比热特性性对其蓄换热性能的影响。该方法对潜热型蓄换热系统的热性能分析和计算是普适的。针对该方法较为复杂而理想相变材料（相变温度为一点）热特性的分析较为简单并有大量结果可供参考的特点，讨论了采用对理想相变材料适用的蓄换热性能分析方法和公式来计算相变温度为一个温度区间的非理想相变材料蓄换热特性的适用条件。所得结论拓宽了理想相变材料蓄换热性能分析方法及结果的适用范围。在很多情况下，大大简化了非理想相变材料蓄换性能的分析和计算，对各种蓄能相变换热器的设计和性能优化具有指导意义。     

三元硝酸盐/陶瓷基相变材料的制备及热物性研究

为提高硝酸盐相变材料导热性能和研究三元硝酸盐的共晶特性,采用饱和溶液法配制了不同质量配比的KNO_3、LiNO_3和Ca(NO_3)_2·4H_2O样品,测试了其熔点和相变潜热,并采用直接浸泡法制备了KNO_3-LiNO_3-Ca(NO_3)_2/陶瓷基相变材料,测试其相变温度、相变潜热及导热系数等热物性参数。实验筛选出相变温度较高,潜热较大的三元硝酸盐KNO_3-LiNO_3-Ca(NO_3)_2·4H_2O为60∶30∶10配比,其相变温度为116.8℃,相变潜热为46.7 J/g。实验结果表明:所测三元硝酸盐/陶瓷基相变材料和三元硝酸盐的相变温度基本一致,单位相变潜热是三元硝酸盐试样的35.43%;三元硝酸盐/陶瓷基相变材料的导热系数在常温下相较三元硝酸盐提高了9.27倍,且随温度的升高呈下降趋势;三元硝酸盐/陶瓷基相变材料的分解温度为620℃,较纯三元硝酸盐提高了20℃,增强了其高温稳定性。     

Research progress on heat transfer enhancement technology of phase change energy storage

相变储能是通过相变材料吸/放热过程来实现能量储存的技术,它能够解决热量供需时间、空间和强度上的不匹配,并以其高储能密度成为储能领域的研究热点,但由于相变材料的热导率较低,使其应用受到限制。针对相变储能材料熔化/凝固过程中热导率低引起的传热速率慢的问题,从优化储能设备结构、添加剂提高相变材料热导率以及联合强化传热技术三方面综述国内外相变材料储能强化传热技术的最新进展。通过比较各种强化传热方式的优劣,实验和模拟均显示复合强化传热即可解决相变材料热导率低,又增大传热面积,从而提高相变材料的传热性能;多孔金属作为导热添加剂增强导热效果更好;并提出了相变储能强化传热技术未来需要解决的相关技术难题。     

电加热相变储能式地板采暖系统试验研究

建立了一种新型电加热相变储能式地板采暖系统(相变系统),分析了其稳定性、舒适性和经济性。通过用DSC法选取相变材料,其熔点和潜热分别为44.24℃和128.52kJ/kg,应用此相变材料于电加热地板采暖系统,并与普通电加热地板采暖系统(普通系统)进行了两个供暖季节的对比实验研究,分析相变材料的稳定性,测量系统和室内外空气的温度变化以及不同系统的耗电量。表明了相变系统蓄换热性能好,白天的电热负荷基本转移到夜间低谷电价时段。相比普通系统,其运行费用低.3.2a可收回投资。新型的相变系统充分利用了相变材料可储存廉价低谷电热能,在峰平时段释放的特点,有效实现了移峰填谷,具有很好的应用前景。     

静电纺丝用于制备有机相变储热纤维的研究进展

相变储热材料是指由于材料相转变吸热或放热过程而本身温度不变,从而实现储能的一类功能材料。有机相变材料如石蜡类、多元醇类及硬脂酸类因无腐蚀、无毒、无过冷等优点已成为重要的低温相变储热材料。这类材料通过固-液相变调节微环境温度,可用于服装、建筑及军事等方面,市场前景广阔。但相变过程易泄漏及热导率低等限制其了实际应用。静电纺丝是有效解决该问题的方法之一,高分子在高压静电作用下形成纤维,相变材料被高分子作为支撑材料所固定,很好地解决了泄漏问题。此外,通过加入高热导率材料可提高相变材料的吸放热速率,改善有机相变材料热导率低的问题。本文总结了近年来静电纺丝用于制备相变调温纤维的研究报道,分析了目前该类材料的研究现状,并讨论未来研究方向。为储热相变材料的进一步研究提供参考。     

用于墙体中的固-固相变材料储热性能的研究

使用固一固相变材料作为墙体中的储能材料不会发生渗漏．能增加墙体的蓄热能力，减小室内温度波动，减少建筑能耗。通过实验研究了多元醇类相变材料组成的二元体系在不同组成下的储热性能，从材料的相变温度和相变潜热分析其应用于墙体中的可行性。研究结果表明：在一定的组成下，多元醇二元体系可达到墙体储能要求的相变温度，且相变潜热较大，是理想的墙体相变储能材料。     

硬脂酸丁酯/多孔石墨定形相变材料的实验研究

本文利用多孔石墨的毛细管作用吸附硬脂酸丁酯制成了一种定形相变材料,利用DSC研究了硬脂酸丁酯质量含量不同的定形相变材料的相变温度、相变潜热和热稳定性,得出硬脂酸丁酯含量的临界值。研究结果表明:硬脂酸丁酯和纳米多孔石墨形成的定形相变材料相变温度合适、相变潜热较大、热稳定性好,是适合于在建筑墙体中使用的相变材料。     

强化太阳能相变蓄热技术的研究进展

为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结构、添加肋片、使用相变胶囊、充注多相变材料、蓄热材料中添加高导热物质等。分析结果显示,相变传热机制中,融化过程主要考虑对流换热,凝固过程热传导占主导;使用肋片、相变胶囊等,主要增大相变材料接触面与蓄热体的比值,进而改善传热;蓄热材料添加高导热物质,可以改善相变材料的团聚、结核及使用寿命,从而提高导热性能,其中添加泡沫金属效果最为显著。     

微胶囊相变储能材料的合成及其应用研究进展北大核心CSCD

由于大部分能源通过热能的形式被使用,故在实际应用中提高热能利用率显得尤为重要。相变材料作为一种热能储能介质,通过其储存或释放潜热的特性,可以实现能源的高效利用,进而降低二氧化碳的排放。但是在实际应用中相变材料存在一定的局限性,如过冷现象、低导热率、泄漏和腐蚀问题等。微胶囊相变储能材料(又称为相变微胶囊)是通过一定的封装技术将相变材料包裹在内,从而避免相变材料发生泄漏,可通过对壳材的改性实现更高的机械强度、热稳定性和导热性能。从微观尺度上相变微胶囊可分为微米级和纳米级微胶囊。随着微胶囊相变材料在热能储存领域的广泛应用,越来越多的研究者对其进行深入开发和应用。本文从相变微胶囊的合成材料、制备方法和应用领域等方面进行详细综述,重点介绍相变微胶囊的芯材和壳材的种类及其优缺点;分析相变微胶囊的制备方法及其应用与发展,如电喷雾技术和喷雾干燥法等物理法,乳液聚合法、细乳液聚合法、原位聚合法和界面聚合法等化学法,以及凝聚法和溶胶-凝胶法等物理化学法;最后阐述了相变微胶囊在建筑、调温纺织品和太阳能利用等领域的应用现状及前景。     

脂肪酸相变储能板性能及控温效果模拟北大核心CSCD

以膨胀珍珠岩(EP)作为载体,选取CA-MA二元脂肪酸为相变芯材,通过熔融吸附法制备CA-MA/EP定形相变材料。为缓解固-液相变过程中脂肪酸的渗漏问题,采用白乳胶对CA-MA∶EP质量比为1∶1的定形相变材料进行包覆,将该定形相变材料掺入石膏基体中制备脂肪酸相变储能板,并对其进行了热导率、热物性及比热容的测试。结果表明,渗出稳定性评价证实了白乳胶包覆有效降低了脂肪酸从载体孔隙中渗出,CA-MA/EP定形相变材料的质量损失率由8%降低至4%,进一步强化了EP对于脂肪酸芯材的定形效果,有利于提高相变储能板使用过程中的长期储能稳定性和美观性。包覆后CA-MA/EP定形相变材料的相变温度和相变潜热分别为24.64℃和58.07 J/g。相变储能板的相变温度和相变潜热分别为24.62℃和29.10 J/g,其热导率随着定形相变材料掺量的增加而逐渐降低。利用Energy Plus软件对徐州夏季气候条件下基于相变围护结构的建筑室内温度波动进行模拟,证实了相变储能板具有隔热控温效果。     

高温相变材料Al-Si合金选择及其与金属容器相容性实验研究

对高温相变材料铝硅合金的相变温度和潜热进行了分析测定,研究了其热稳定性,并对此类相变材料与金属容器的相容性进行了实验研究。实验结果表明,相变材料AlSi12相变温度适中而潜热大,可作为蓄热介质来储存太阳能；温度对AlSi12与不锈钢材料之间的扩散渗透影响显著。     

含半透明相变材料玻璃围护结构光热特性分析

建立考虑太阳辐射加热下,含半透明相变材料(PCM)类玻璃围护结构的一维相变导热和辐射传热耦合稳态传热模型,采用控制容积法结合布格尔定律,数值求解含相变材料玻璃围护结构内部的能量传递,分析相变材料的吸收系数和折射率对其内部温度分布、热流、透光率的影响。结果表明:玻璃围护结构的内部辐射传递对其传热过程影响较大;相变材料的吸收系数和折射率的增加有利于其内部温度、热流以及透光率的提高。该结论可为新型相变玻璃围护结构的设计提供理论参考。     

固-液相变贮能材料的研究进展

固-液相变贮能材料具有贮能密度大、相变温度恒定、体积变化小等优点，已成为能源开发利用和材料科学研究的新热点。综述了固-液相变贮能材料的研究现状，介绍了其分类及各类材料贮能性能，并总结了其应用上的缺陷及解决方法。