脂肪酸复合相变材料的微观结构及其热稳定性研究进展

脂肪酸相变材料是目前重要的储热功能材料之一,因其稳定的化学性质和优异的物理性能被广泛关注,但是也存在相变温度不理想、易泄漏和热性能不稳定等问题。通过现有文献,总结了对脂肪酸相变材料相变温度不适宜和热导率低的改良方法;针对易泄露的问题讨论了多孔介质吸附和微胶囊化两种有效的解决方法;对比了两种制备方法得到的脂肪酸复合相变材料微观结构的差异,并分析了两种制备方法的优缺点;综述了脂肪酸复合相变材料热稳定性能的影响因素。最后就脂肪酸复合相变材料发展现状提出了今后的研究方向,为建筑节能材料的发展提供理论基础。     

相变储能材料十六醇-脂肪酸热力学性质的研究

由步冷曲线法，绘制了十六醇-硬脂酸、十六醇-十六酸、十六醇-十四酸、十六醇-月桂酸、十六醇-癸酸5组不同组成二元物系的T-X相图，由相图可得出不同组成的相变温度以及最低共熔点组成，在此基础上利用DSC测定了这5组体系最低组成处的相变焓，由测定结果可知，每组相变焓均较大，可以作为相变材料使用。     

脂肪酸/SiO2复合相变材料储能行为研究

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅作为载体的脂肪酸复合有机相变材料,脂肪酸在二氧化硅孔隙内部发生相变,在宏观上始终呈现固体粉末状.采用差示扫描量热方法、电镜、红外光谱对样品进行了热力学、微相结构分析.利用复合相变材料作为掺和料制作了石膏板并进行了加热、冷却实验.实验结果显示出了明显的储放热行为.     

太阳能中温利用相变材料MgCl_2·6H_2O的热循环耐久性研究

分别在密封和未密封条件下对六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)进行600次加速热循环实验,研究其作为太阳能中温蓄热材料的可行性。采用差示扫描量热仪、X射线衍射仪和多路温度测试仪测试不同次数热循环后样品的相变温度、相变潜热、晶体结构和过冷度。结果表明,未密封状态下,200次热循环后,MgCl2·6H2O的相变潜热降低54.2%,并有新相MgCl2·4H2O产生;密封状态下,600次热循环后,MgCl2·6H2O的相变温度和峰值温度的变化分别在±1%和±4%内,相变潜热的变化在-15.2%~+1.5%内(300次热循环后变化异常);同时,MgCl2·6H2O凝固时几乎没有过冷现象,过冷度在0~2.2℃之间。密封状态下,MgCl2·6H2O在太阳能中温蓄热应用中是一种很有发展前景的材料。     

颗粒相变储能材料的研究进展

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悯题。     

二元脂肪酸/蒙脱土复合相变储能材料的制备及性能研究

利用溶液插层法合成了二元脂肪酸/蒙脱土复合相变储能材料,并通过XRD、FT-IR、DSC、储放热实验和稳定性实验对复合相变材料的结构、储热性能和稳定性进行了表征.结果表明,二元脂肪酸进入到蒙脱土的纳米层间,形成稳定的复合体系,这种复合相变材料具有优良的结构性能和良好的储热、传热性能,并且经过1000次连续储放热后,复合相变材料的相变温度和相变潜热变化不大,表现出较高的稳定性,具有相对长效的储放热功能,可望在节能方面得到广泛的应用.     

颗粒相变储能材料的研究进展

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。     

具有多孔基体复合相变储能材料研究

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。     

纳米铝粉/石蜡复合相变储能材料的性能研究

针对石蜡作为固-液相变储能材料存在导热系数小、传热性能差的缺点,采用两步法制备了分散性较好的纳米铝粉/石蜡复合相变材料,并对其热物性能进行了实验研究.研究表明,纳米铝粉的加入有效地提高了石蜡相变储能材料的导热系数,而对相变潜热和相变温度影响不大.     

金属基复合材料的热循环行为

本文参阅了大量文献，对国外金属基复合材料的热循环行为的研究现状进行了综述与评价，主要讨论了热循环对复合材料的性能与结构的影响，并初步探讨了热循环造成破坏的机制。     

Study on the Thermal Expansion and Thermal Cycling of AlNp／Al Composites

The AIN particle reinforced aluminum matrix composites with 50% volume fraction were fabricated by squeeze-casting technology.The thermal expansion behavior and its response to thermal cycling were studied between 20℃ and 400℃.Compared with four theoretical models,the measured CTEs of the composite lie within the elastic bounds derived by Schapery′s analysis .Schapery′s model and Kerner′s model agree well with the CTEs of the composites at lower temperature and elevated temperature,respectively.Strain hysteresis was observed between heating and cooling curves during cycling.This was attributed primarily to the anelastic behavior of the matrix induced by matrix residual stresses.     

与建筑一体化脂肪酸类相变材料的研究及应用

脂肪酸类相变材料具有良好的热物理性能、热稳定性和化学稳定性,是一类储热性能优良、易于与建筑形成一体化的有机相变材料,通过与传统的建筑材料复合可有效降低建筑能耗,起到建筑节能和调整建筑室内环境舒适度的作用。综述了脂肪酸类相变材料的研究进展及其在建筑中的主要应用情况,并对目前脂肪酸类相变材料在建筑中应用所存在的问题进行了总结。最后对其进一步的发展做了分析和展望。     

Thermal Conductivity of High-Temperature Multicomponent Materials with Phase Change

This work focuses on the investigation of the effective thermal conductivity (λ_eff) of heterogeneous materials consisting of a phase change material (PCM) and expanded graphite (EG). These composites may be employed in latent heat storage systems, where a PCM stores energy by being heated to a temperature higher than its melting point (T _m), and releases it during solidification. For the determination of λ_eff, the steady-state comparative method was used and modified to measure composite samples at temperatures above T _m. Results were compared with the thermal conductivity of the pure PCMs, and a significant increase could be observed. The dependence of λ_eff on temperature, as well as the influence of the material microstructure on the enhancement of λ_eff, were examined. Paper presented at the Seventeenth European Conference on Thermophysical Properties, September 5–8, 2005, Bratislava, Slovak Republic.     

陶瓷热障涂层和热循环试验研究

对利用电子束物理气相沉积（ＥＢ－ＰＶＤ）制备的Ｙ２Ｏ３稳定ＺｒＯ２（陶瓷层ＹＳＺ）热循环试验进行了初步研究。试样在高温条件下经受了冷热循环试验。通过扫描电镜和Ｘ－衍射等方法揭示了ＴＢＣ涂层在热循环试验前后涂层形貌和相结构的变化。     

通过热循环变形改善Ti80合金的超塑性

研究了热循环变形后Ti80合金的超塑性。结果表明,在800~980℃温度范围内,m值大于0.3;在最高试验温度930℃,拉伸速度为0.2mm/min,循环5次的条件下,伸长率达350%;变形过程中晶粒首先得到细化,随后有所长大;变形后组织均匀,呈等轴状。Ti80合金表现出超塑特性。     

金属基复合材料的热循环行为

本文参阅了大量文献，对国外金属基复合材料的热循环行为的研究现状进行了综述与评价，主要讨论了热循环对复合材料的性能与结构的影响，并初步探讨了热循环造成破坏的机制。     

脂肪酸微胶囊型相变材料的制备及表征

以癸酸-棕榈酸低共熔物为芯材,脲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备微胶囊,并对微胶囊的化学结构、热性能和粒径分布等进行表征。结果表明:合成的微胶囊中癸酸-棕榈酸低共熔物含量为74.83%,相变温度和相变潜热分别为27.17℃和105.03J/g,体积平均粒径38.34μm,100次冷热循环后仍具有良好的热稳定性,在建筑节能上具有巨大潜力。     

月桂酸-硬脂酸/SiO2复合相变材料的实验研究

相变蓄热技术能够收集太阳能等低品位热源形成稳定的“能量池”,为建筑保温蓄热或末端能量利用提供稳定的热源。本文选取月桂酸和硬脂酸作为基本有机相变材料,采用步冷曲线法测量并绘制了两种材料的二元平衡相图,得到二者最小共熔点混合质量比例是月桂酸为70%,硬脂酸为30%,此时混酸的相变温度为31.2℃,相变潜热为264.3 kJ/kg;为增强相变材料的热稳定性和导热性能,预防或缓解在熔解-凝固热循环中出现的蠕流分层现象,以质量比为70%月桂酸和30%硬脂酸形成的混酸为基本材料,添加具有三维网络结构的SiO2硅溶胶进行复合材料的调制和测试,结果表明,当SiO2在复合材料中所占质量比例为35%时,混酸完全被四面体状的SiO2所包覆固定,形成稳固的相变主体。多次循环实验显示,复合相变材料的相变温度为30.8℃,相变潜热值为104.1 kJ/kg,虽然相变潜热值有所降低,但热稳定性大大增强。