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).     

相变储能砂浆相变性能研究

利用石蜡相变潜热大的特点制备相变材料,在80℃温度时,利用自制的负压设备,6h后陶粒吸附石蜡达到饱和。随着相变储能材料(陶粒)在砂浆中掺入量的增加,砂浆的导热系数逐渐降低,掺入量最少5%时,导热系数为1.523W/(m·K),当掺量达到50%时,其导热系数降低到0.739W/(m·K),下降比例达到51.47%。掺入5%相变陶粒时,砂浆的比热容为1.122kJ/(kg·K),而当掺入比例提高到50%时,砂浆的比热容提高到了1.986kJ/(kg·K),提高的比例达到了80.6%。在满足使用强度的前提下,增加相变储能材料(陶粒)的掺量比例会大大提升砂浆的比热容。     

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.     

相变建筑节能材料的制备及性能研究

利用石蜡、膨胀珍珠岩、VAE乳液制备出复合相变材料,将其掺加到石膏中制备相变建筑节能材料,并利用差示扫描量热分析(DSC)、导热系数测定仪等手段研究其性能。结果表明:复合相变材料的相变温度、相变焓较石蜡试样变化不大。相变建筑节能材料较石膏试样结构致密度下降,但导热系数有所降低,且随着复合相变材料掺加量的增大,导热系数降低幅度增大。     

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。     

碳纳米管/石蜡复合相变材料的制备及对水泥净浆性能影响研究

以碳纳米管和石蜡为主要原料制备复合相变材料,将复合相变材料掺入水泥净浆中,研究其对水泥浆物理力学性能和调温性能的影响。结果表明,碳纳米管的加入使石蜡的导热系数和完全失重时的温度升高,相变温度和相变潜热降低,当碳纳米管直径为20~30 nm,掺量为6%时,复合相变材料具有良好的热性能。复合相变材料的掺入使水泥浆的调温性能得到明显改善,且掺量越多,升温曲线和降温曲线越平缓,对调温性能的改善效果越显著;掺入复合相变材料会降低水泥的力学性能,当掺量超过8%时,力学性能会出现较大程度的衰减。     

癸酸微胶囊相变储能砂浆板的温控模拟与验证

以癸酸微胶囊相变储能砂浆板为研究对象,采用试验测试结合数值模拟的方法,验证癸酸微胶囊相变储能砂浆板在建筑围护结构中的温控效果.结果表明:与未掺癸酸微胶囊时相比,掺入2%和4%癸酸微胶囊的相变储能砂浆板导热系数分别降低了8%和21%,而蓄热系数分别升高了3%和11%.在数值模拟与试验验证中,相变储能砂浆板平面温度呈梯度分布,平面整体温度差异不大;随着癸酸微胶囊掺量的提升,相变储能砂浆板在相同时刻的温度上升速度变慢,在同温度下需要的加热时间增加;与未掺癸酸微胶囊的相变储能砂浆板相比,掺4%癸酸微胶囊的相变储能砂浆板相变完成时间延迟20min左右,说明掺入癸酸微胶囊能使相变储能砂浆板的温度增长出现明显延迟,癸酸微胶囊相变储能砂浆板具有良好的温控效果,且该效果随着癸酸微胶囊掺量的增加而变得更好.     

聚乙烯/石蜡复合相变材料的制备与性能研究

为有效解决石蜡基相变材料发生相变后的泄漏损失问题,通过高分子载体化技术,将石蜡基相变材料与高密度聚乙烯按比例熔融共混,加入一定量的吸附填料硅藻土和导热填料氧化铝,制备了高密度聚乙烯/石蜡复合相变材料。研究了石蜡相变材料的用量对复合材料性能的影响。结果表明:当石蜡基相变材料的加入量增多时,复合材料力学性能变化不大,质量损失率随相变材料加入量的增加而略有增加,复合材料的质量稳定性较好。当石蜡基相变材料的加入量为聚乙烯的30%时,氧化铝、硅藻土的加入量均为10%时综合性能较好。加入导热填料氧化铝,提高了复合相变材料的导热系数,有效解决了复合相变材料导热能力差的问题;无机填料硅藻土的加入,可以吸附大量的相变石蜡,协同高密度聚乙烯的载体作用,有效解决了复合相变材料发生相变时的泄露问题,提高了相变稳定性。     

相变材料改性水泥砂浆的保温性能研究

为了探索相变材料对水泥砂浆保温性能的影响,将PX 25相变材料按2.5%、5%、7.5%、10%的比例掺入水泥砂浆中,进行导热系数和储能性能测试。结果表明,相变材料能够明显改善水泥砂浆的保温性能,随掺量的增加导热系数迅速降低;当相变材料掺到5%时,水泥砂浆抗压强度为29.4MPa,导热系数为0.2 W·m~(-1)·k~(-1),厚20mm水泥砂浆板上下板面温差能够达到12.8℃,是一种良好的保温、储能建筑材料。     

相变储能石膏板导热系数2种测试方法的研究

相变储能石膏板导热系数的测试多采用单一的非稳态测试方法,为更好表征相变储能石膏板导热系数的变化规律,分别采用稳态测试方法（防护热板法）和非稳态测试方法研究了相同配合比相变储能石膏板的导热系数.分析比较发现：随着相变材料掺量的增大,石膏基相变储能构件的导热系数降低;2种测试方法均能反映相变储能石膏板导热系数的变化规律,初始温度在相变温度区间时,试件的导热系数值最大;非稳态测试得到的导热系数值较大.     

石蜡相变控温混凝土热性能研究

提出了相变控温材料机敏控制大体积混凝土温度裂缝的技术途径,测试了石蜡相变控温混凝土的控温效果及石蜡相变控温砂浆的导热系数,利用差示扫描量热仪研究了石蜡相变控温砂浆的热性能.结果表明:石蜡相变控温混凝土控温效果明显,可降低大体积混凝土内部升温速率和降温速率;石蜡掺入砂浆后,相变控温砂浆与石蜡相比导热性能明显提高,与普通砂浆相比导热系数略有降低;石蜡掺入砂浆后对相变潜热和相变控温范围无明显影响.     

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。     

建筑用新型相变储能泡沫混凝土保温隔墙板材料的性能研究

以固固相变材料和相变微胶囊为建筑隔热材料,以泡沫混凝土为载体,制备一种新型相变储能泡沫混凝土。探究了相变材料掺量对泡沫混凝土干密度、吸水率、抗压强度、相变循环耐久性的影响,并对掺入固固相变材料的泡沫混凝土板进行传热特性研究。结果表明：随着固固相变材料掺量的增加,泡沫混凝土干密度、吸水率逐渐减小;随着相变微胶囊掺量的增加,泡沫混凝土干密度、吸水率逐渐增大。掺入相变微胶囊和固固相变材料的泡沫混凝土具有良好的吸热特性,可起到调节室内温度峰值的作用。     

基于地铁防水的相变混凝土综合性能研究

通过相变混凝土力学性能试验、热学性能试验及控温性能试验,对比分析不同石蜡掺量相变混凝土力学性能参数、热学性能参数及改变外界环境温度时相变混凝土的温度变化。结果表明,混凝土中石蜡掺量的变化与比热容和线膨胀系数的变化成正比,与混凝土力学性能参数及热学性能参数中的导热系数和导温系数的变化成反比。相变材料的掺入可以延缓混凝土的温度变化,使相变混凝土具有良好的控温性能,进而防止混凝土开裂,达到防水目的。     

相变微胶囊改性砂浆界面传热机理研究

以二氧化硅为壳材、石蜡为芯材制备相变微胶囊，并与水泥掺混制备相变微胶囊改性砂浆，研究相变微胶囊掺量对改性砂浆热性能的影响。研究表明，随着微胶囊掺量增加，改性砂浆试样的内表面温度降低，升温速率下降，导热系数减小。当相变微胶囊掺量为20%时，导热系数较纯砂浆试样降低了0.49 W/（m·K）。基于COMSOL软件，建立有限元模型，从微观尺度分析相变过程传热机理，以及相变微胶囊与水泥砂浆基质接触界面的传热情况。试块的外表面受热温度为50℃时，添加相变微胶囊的水泥砂浆内表面温度和中心剖切面温度较纯水泥砂浆分别降低0.30、1.16℃。     

脂肪酸和石蜡复合相变材料导热系数的研究

制备了23种石蜡、脂肪酸及石蜡-脂肪酸复合相变材料,测试了不同摩尔比下同种相变材料以及复合相变材料在不同测试温度下的导热系数。结果表明:同类相变材料的导热系数与相变温度成反比;对某一种相变材料,当其处于未发生相变的纯固态或纯液态时,导热系数基本稳定,试样温度变化对导热系数的影响不大;在经历500次储能/释能循环试验后,二元脂肪酸及工业石蜡-脂肪酸复合相变材料的导热系数随循环次数的增加略有降低,但降低率均在10%以下,有机复合相变材料具有良好的循环稳定性。     

月桂酸-膨胀珍珠岩相变墙体材料基本性能研究

以月桂酸和膨胀珍珠岩制备复合相变材料,掺入水泥砂浆制备相变保温墙体材料,研究其相变墙体保温砂浆的基本性能。研究结果表明:复合相变材料的掺入,减小了相变墙体砂浆的堆积密度、干制品密度、导热系数和保水率,但吸水率有一定程度增大,为制备高性能的相变储能材料奠定一定基础。     

相变储能陶粒砂浆控温材料热力学性能研究

相变储能砂浆作为一种新型节能材料,能够有效提高能源利用率。以液体石蜡和52#固体石蜡为相变原材料制备了复合相变材料。以陶粒为载体材料通过真空吸附法对复合相变材料进行吸附、封装,以相变陶粒为集料替代部分标准砂制备了适用于建筑室温环境的复合相变储能陶粒砂浆,并对其热力学性能进行测试。结果表明:30%相变陶粒掺量下,相变储能陶粒砂浆具有良好的热工性能和力学性能,其体积密度为1403.9 kg/m~3,抗压强度为8.38 MPa,导热系数为0.7411 W/(m·K),比热容为1.8857 kJ/(kg·K)。     

石蜡储能颗粒粒度分布与相变储能复合石膏板导热系数的关系研究

以石蜡作为储能介质,不同粒径分布的轻质多孔陶粒作为吸附基体,通过包封制备定形相变储能颗粒,并以石膏为基体材料,制备了相变储能复合石膏板.采用数码相机及图像处理软件和导热系数测试仪分别测试储能颗粒的粒度分布和复合石膏板的导热系数;运用灰色关联原理分析计算储能颗粒的粒度分布与复合石膏板导热系数的灰色关联度,分析了储能颗粒各粒度级配与相变储能材料的导热系数的关系.结果表明,当温度在石蜡相变温度附近时,粒级为2～3 mm的粒子对储能复合石膏板导热系数有显著的增大作用;当温度远高于相变温度时,粒级为4～5mm的粒子对储能复合石膏板导热系数有较强的减小作用.     

定形相变材料的制备及对混凝土耐高温性能的影响

为了提高混凝土结构的耐高温性能,从混凝土自身的储热性能出发,制备了一种定形相变材料,并研究了该相变材料对混凝土导热性能和高温后力学强度的影响。结果显示:硫酸铝铵掺量越高,相变材料的相变焓越大,当其掺量超过70%时,差示扫描量热法(DSC)特征参数趋于稳定;定形相变材料具有较好的热稳定性,且高温下硫酸铝铵和SiO2并未发生化学反应;相变材料的加入能提高混凝土的储能密度,降低其导热系数,混凝土内部的温度随相变材料掺量的增多而逐渐降低;当相变材料掺量小于6.5%时,相变材料的加入能明显提高混凝土高温后的强度,而当相变材料掺量大于6.5%时,再提高其掺量对混凝土耐高温性能的改善作用有限。