无机/相变定型储能材料的制备研究进展

相变材料的封装技术是相变材料研究的热点问题和实际应用的技术瓶颈.从相变材料的热力学过程入手,分析了相变材料封装技术在微观热力学层面的必要性,比较了相变材料插层、接枝和微胶囊化3种典型的封装技术的优缺点,结果表明,以无机物封装的定型相变材料具有导热系数大、阻燃性好、力学性能优良等优点,在此基础上,提出了以无机物掺杂或直接以无机物为封装载体的无机/相变定型储能材料的制备方法.     

石蜡/膨胀珍珠岩定形相变材料的制备、封装及性能

为解决真空浸渍法制备的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料在相变过程中石蜡泄露等问题,采用白乳胶对石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料进行封装。利用FT-IR测试分析封装后定形相变材料的化学结构,封装后定形复合相变材料无新物质生成,化学相容性良好。采用SEM与压汞法对膨胀珍珠岩与定形复合相变材料的孔隙特征及载体基质对石蜡吸附性进行表征,结果表明膨胀珍珠岩对石蜡吸附性能良好。封装后25与32~#石蜡/膨胀珍珠岩定形相变材料的相变温度基本保持不变,相变焓分别72.13和121.2 J/g。采用热重曲线对封装前后石蜡基定形复合相变材料热物性进行研究,封装后的定形复合相变材料热稳定性提升11.95%。     

聚乙烯醇基相变复合材料研究进展

亲水性聚乙烯醇(PVA)具有相对较好的可加工性、安全性及生物可降解性,被广泛用作支撑材料,可将相变材料封装在其三维网状结构中以解决相变组分泄露的问题并使复合材料获得良好的导热性。基于此,综述了分别利用分子间作用力、共价键将PVA基体与相变材料复合的物理共混法及化学接枝法,对比了两种方法用于封装相变材料的优缺点;总结了目前PVA基相变复合材料的类型、成型方法及性能,包括经湿法纺丝、干法纺丝及静电纺丝等方法制备的相变复合纤维,经物理共混法制备的相变复合膜以及经一步法原位复合制备的相变复合多孔材料;分析了复合材料中相变组分及成型工艺等对材料结构及相变蓄热、力学及热稳定性等性能的影响;同时展望了功能化PVA基相变复合材料的研究方向及发展前景。     

三水硝酸锂-膨胀石墨定型相变材料的制备与储热性能研究

以三水硝酸锂(LiNO_3·3H_2O)为相变材料,通过筛选定型基材,添加成核剂用物理吸附法制备出三水硝酸锂/膨胀石墨(EG)复合定型相变材料。采用差示扫描量热仪(DSC)和X-粉末衍射仪(XRD)对复合相变材料进行结构和性能的表征与测量。结果表明:该定型复合相变材料的最优比例为:98%(wt,质量分数,下同)LiNO_3·3H_2O+2%EG,该材料的相变潜热达到235.40J/g,相变温度为29.86℃。LiNO_3·3H_2O/EG复合定型相变材料经100次原位DSC循环后相变温度几乎无变化,相变潜热累计衰减率为1.86%,表明该复合定型相变材料是一种热稳定性能良好储能材料,可应用于墙体保温,地暖空调砖等一系列建筑节能新领域。     

聚氨酯定型相变储能材料的结构与热物性分析

采用聚氨酯硬质泡沫作为封装材料,十八烷为相变材料,以自制纳米氧化硅作为稳定剂与成核剂,采用原位封装的方式实现封装。通过微观形貌和结构分析发现,所制备的聚氨酯定型相变材料具有微纳米级均匀的微观结构,相变材料均匀地分布在聚氨酯中。傅里叶变换红外光谱检测结果显示,聚氨酯与相变材料间属于物理混合,相变材料的相变特性不受聚氨酯的影响,且有助于进一步提高定型相变材料的结构稳定性。这一研究结果将为建筑节能材料结构的研究提供理论指导。     

热固性树脂基复合相变材料的制备及其储能强化研究进展

热固性树脂是一种能够在加热或辐射条件下发生交联反应而固化,逐渐硬化成型的树脂类材料,具有耐热性高,受压不易变形等优点,广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装等领域。现有研究表明,由于热固性树脂受热后的固化成型,可有效解决固-液相变材料相变储能过程中泄漏问题。本文从热固性树脂的分类出发,首次系统综述其在相变储能领域的应用研究现状,包括：(1)基于酚醛树脂封装的定型相变材料研究进展;(2)基于环氧树脂封装的定型相变材料研究进展;(3)双环戊二烯石油树脂在相变储能领域应用的可能性。同时,从制备时改性与废弃时处置回收的角度,对热固性树脂强化的相变储能复合材料未来研究重点和发展趋势进行了展望,旨在为拓宽热固性树脂在相变储能领域的应用范围提供有益参考,为制备性能优异的定型相变材料提供更多研究思路。     

相变储能材料的腐蚀性与封装材料研究进展

相变储能材料通过相变过程释放热能。通过利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用,提高能效和开发可再生能源,是当今能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。技术人员选择包装材料对相变储能材料进行封装,以便相变材料释放的热能应用于实际生活中。封装材料和封装技术的有效选择往往决定实际应用效果。综述了目前国内外在相变材料对存储材料的腐蚀性及相变储能材料的封装技术方面的研究成果,并展望了今后的研究重点。     

建筑围护结构用三元复合相变材料的制备及性能评价

针对单一相变材料存在的缺陷与不足,以热力学第二定律和相平衡理论为研究基础,采用相变材料复配方法,通过步冷曲线测试和DSC测试,制备适用于建筑围护结构的三元复合相变材料.以硅藻土对相变材料进行定型,对其进行DSC热分析及FT-IR表征,对相变硅藻土进行封装并进行耐久性试验评价.结果表明:当TD-MA:LA=6.2:3.8...     

生物炭/二十烷复合定型相变材料制备及其光热、电热转换和储存性能

为解决单一有机相变材料二十烷(n-Eicosane)导热性差及在相变过程中易发生泄漏的问题,本实验选取玉米秸秆作为生物质原料,通过700℃高温热解、KOH刻蚀改性制备了具有多级孔道结构的生物炭(KBC)材料,再通过乙醇熔融、真空浸渍的方法将二十烷封装到生物炭内部孔道,得到了一种生物炭/二十烷(KBC/n-Eicosane)复合定型相变材料。通过SEM、XRD、FTIR等表征手段研究了复合材料的微观结构和形貌,同时利用TG及DSC测试了复合相变材料的热稳定性和储热性能,并探讨了复合相变材料中二十烷不同用量与焓值的关系。结果表明,复合相变材料的焓值与二十烷的用量成正比,当复合相变材料中生物炭与二十烷的质量比为1∶2时,复合相变材料未明显泄漏,定型效果良好,此时对应的熔融焓和凝固焓值分别为121.3 J·g^-1和117.6 J·g^-1,经过100次循环储热和放热性能测试后,未产生渗漏现象,相变焓值亦无明显变化,表明该复合相变材料的储热能力和稳定性较好。此外,还通过模拟太阳光辐射和接入直流电源的方式测试了复合相变材料的光热转换和电热转换能力,结果表明...     

相变储能材料研究进展

综述了固-固相变储能材料（s-S PCMs：sofid-solid phase change materials）、固-液相变储能材料（s-1 PCMs：solid—liquid phase change materials）的主要优缺点，并主要介绍了以下2种封装方式：（1）PCMs与基体材料复合制成定型PCMs，包括：与有机高分子材料机械共混、用无机多孔材料封装；（2）PCMs微囊化。此外，还分析了PCMs的主要应用领域及PCMs的主要研究方向。     

相变储能材料研究进展

当今社会高速发展,化石燃料资源枯竭带来的能源供需缺口不断增大,亟需开发具有可再生能力的清洁能源。相变储能材料是解决热能供需矛盾、缓解能源危机最合适的材料之一。本文回顾了相变储能材料的分类方法,介绍了代表性相变储能材料的熔点及储热性能。同时分析讨论了通过封装及复合载体材料提升相变储能材料储热性能和稳定性的一些策略。此外,介绍了相变储能材料在食品工业、路面系统、空调系统及建筑领域的应用现状。     

有机改性蒙脱土基复合相变材料的制备及相变动力学分析

以癸酸(CA)、肉豆蔻酸(MA)、硬脂酸(SA)三元低共熔物为相变材料,有机改性蒙脱土(OMMT)为层状封装材料,采用熔融浸渗法制备 CA-MA-SA/OMMT 复合相变材料,相变材料和层状材料的最佳质量比 m(CA-MA-SA)∶m(OMMT)=7∶3。采用 X 射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变材料的结构、性能进行表征。结果表明：三元脂肪酸低共熔物被有效封装在改性后的蒙脱土层间,复合相变材料的相变温度为20.14℃,相变潜热为89.14 J·g-1。相变动力学分析结果,复合相变材料的相变反应级数为1.18,活化能为14.22 kJ·mol-1。活化能说明低共熔物与蒙脱土之间是嵌合关系,不是化学吸附。     

动力电池相变控温材料关键问题分析

动力电池相变控温材料研发作为动力电池热管理技术中的一个分支,近年来逐渐成为一个研究热点.定型封装、导热增强和减小与电池单体表面间的接触热阻是动力电池相变控温材料研发过程中需同时解决的三方面问题.分析了近些年国内外关于这三方面问题的研究现状,指出开发高导热柔性定型相变材料是同时解决这些问题的有效方法,柔性基体选择及平衡热...     

复合相变材料的制备及热性能研究进展

相变材料能够解决能量供求在时间与空间上不匹配的矛盾,是提高能源利用率和余热回收的有效方式。复合相变材料因其稳定的化学性质和较高的储能密度,成为近年来新材料研究的热点。介绍了复合相变材料的主要制备方法:多孔基体吸附法、微/纳胶囊包覆法、溶胶-凝胶法、高分子复合共聚法和静电纺丝法,讨论了各种制备方法的优势及不足。着重分析了复合相变材料储热性能、热循环稳定性及导热性能的研究进展,为新型高性能复合相变材料的深入研究提供理论依据。     

膨胀石墨/八水氢氧化钡复合定型相变材料的制备与储热性能研究

通过在八水氢氧化钡中添加成核剂磷酸二氢钾和强化传热材料膨胀石墨,利用真空吸附法制备了膨胀石墨/八水氢氧化钡复合定型相变材料。采用Leica DM6000M显微镜,"步冷曲线法"和量热法对其热性能进行了表征和测试,结果发现,添加0.5%~2%的磷酸氢二钾可使八水氢氧化钡的过冷度由11.4℃降低到0.5℃以内,1%~3%的膨胀石墨可使过冷度降低到4℃。复合定型相变材料的较优组成为:93%Ba(OH)2·8H2O+6%EG+1%KH2PO4时,其相变潜热为248.3kJ/kg,与纯物质相比可缩短储热时间45.1%,缩短放热时间54.5%,且相变中无液态产生,是较好的"固-固"定型复合相变材料。     

MES/PET定型相变复合纤维的形貌结构及性能分析

通过制备硬脂酸甲酯/聚对苯二甲酸乙二酯(MES/PET)定型相变复合纤维,研究了MES固-液相变材料和PET支撑材料在定型相变复合纤维中的分布结构。结果表明在静电纺丝过程中MES组分作为分散相被随机地分散在PET纤维基体的连续相中,其在PET纤维中的最大负载量为50wt.%;复合纤维中的MES分子与PET分子之间没有发生化学反应,二者具有良好的相容性;MES/PET定型相变复合纤维的融化和结晶温度分别为39.84℃和27.96℃,融化和结晶焓值达到90.43kJ/kg和88.03kJ/kg;由于PET基体比MES分子具有更好的热稳定性,将PET纤维作为MES固液相变材料的支撑材料,有利于改善定型相变复合纤维的热稳定性;随着MES含量的增加,定型相变复合纤维膜呈现脆性断裂特征,其拉伸断裂强度增加。     

有机相变材料制备技术的研究进展

综述了有机相变材料在制备技术方面的研究进展.相变材料的应用范围越来越广泛,为了满足日益严格的使用要求,制备技术不断发展,在克服原有缺陷的同时,其综合性能越来越高.作为国际上相变材料研究的热点,潜热型功能热流体、定型相变蓄能材料和纳米复合储能材料正日益受到重视.     

沉积Ag纳米层改善定型相变复合纤维膜的传热性能

以癸酸(CA)、月桂酸(LA)和肉豆蔻酸(MA)为原料制备了新型的脂肪酸三元低共熔物(CA-LA-MA),并将其作为固-液相变材料,以沉积2 h银(Ag)纳米颗粒的静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜为支撑材料,通过物理吸附法制备了新型的CA-LA-MA/PAN和CA-LA-MA/PAN/Ag定型相变复合纤维膜。研究了磁控溅射Ag纳米层对定型相变复合纤维传热性能的影响。结果表明,沉积Ag纳米层后定型相变复合纤维膜的储热和放热时间分别缩短了31%和25%。制备的CA-LA-MA/PAN/Ag定型相变复合纤维膜的融化温度和结晶温度分别为19.87℃和11.63℃,融化焓值和结晶焓值分别为123.1 kJ/kg和121.5 kJ/kg。     

墙体相变材料的研究现状与发展趋势

相变墙是含有相变建筑材料的新型墙体。综述了常用的3类相变材料(有机材料、无机材料和复合材料)的研究现状以及与混凝土墙体、石膏板、水泥沙浆等建筑材料的融合形式,并探讨了相变墙体材料的研究和发展趋势。从现有研究情况来看,单一物质很难满足各方面的要求,因而复合相变材料将是未来的主要研究和发展方向,尤其是定形相变材料,其可节省封装费用,技术经济性更好。相变材料与建筑基材的相容性、稳定性和耐久性的相关研究还有待深入。     

低温SiO_(2)气凝胶基复合相变材料的制备与性能分析EI北大核心CSCD

以SiO_(2)气凝胶为支撑材料,通过物理吸附法制备定形SiO_(2)气凝胶基复合相变材料(PCCs),再利用密封盒进行二次封装。探究SiO_(2)气凝胶与相变材料的最佳配比,并对复合相变材料的微观结构、化学成分、孔结构、相变特性、热可靠性、定形能力和隔热性能进行表征。结果表明:含有质量分数为80%相变材料的SiO_(2)气凝胶复合相变材料(LS-80)具有最佳吸附比,并且在相变过程中显示了良好的定形能力,其熔点和熔融潜热分别为-15.6℃和170.2 J/g;同时SiO_(2)气凝胶的成功吸附使得LS-80的比表面积、孔径和孔容大小下降至59 m^(2)/g,13 nm和0.2 cm^(3)/g;20次冷热循环后,封装后相变材料的相变潜热减少了13.4%,而SL-80只减少了2.8%,表现出良好的热可靠性能;SiO_(2)气凝胶的添加使得复合相变材料导热系数降低,隔热能力增强。该结果为SiO_(2)气凝胶复合相变材料在冷链物流领域的应用提供了实验依据。