石墨烯复合相变微胶囊悬浮液的对流换热特性

相变微胶囊悬浮液是将相变微胶囊分散到基液中形成的功能热流体,能实现储热及热输运一体化,大大提高了基液的储、载热密度,但由于相变微胶囊的热导率较低,影响了悬浮液的传热性能。为了提高相变微胶囊的导热性能,本文制备了掺杂石墨烯的复合相变微胶囊,并将其分散在水中形成相变微胶囊悬浮液。搭建了实验台,对比研究了水、相变微胶囊悬浮液、石墨烯复合相变微胶囊悬浮液的管内对流换热特性。结果表明,相变微胶囊悬浮液对流换热系数随着浓度的增加而降低,随着温度的升高而增加,并且当流速大于1.5m/s时,质量分数15%的石墨烯复合相变微胶囊悬浮液的对流换热系数大于水,表现出良好的传热特性。研究结果可为相变微胶囊悬浮液热输运系统的设计提供参考与依据。     

建筑用微胶囊型相变储热材料的制备及性能分析

为解决常规保温复合材料物理、化学性能不稳定的问题,提出了一种微胶囊包覆技术,将聚乙二醇复合芯材包覆于微胶囊中.以PEG 800和PEG 1000为主要材料,通过水浴加热法制备聚乙二醇复合芯材,在此基础上结合IPDI、DETA、SDBS等壁材制备微胶囊型相变储热材料.扫描电镜测试发现,微胶囊型相变储热材料对聚乙二醇复合芯...     

氧化石墨烯改性石蜡相变微胶囊的制备与传热性能研究

为增强相变微胶囊传热性能,采用原位聚合法制备了以石蜡为芯材、密胺树脂为壁材、氧化石墨烯(GO)为强化传热介质的相变微胶囊。对微胶囊的结构、形貌及热性能进行表征,结果表明,改性相变微胶囊结构稳定、形貌规则均一、热稳定性良好; GO的添加使得包覆率最高达到84. 1%;随着GO添加量的增加,微胶囊的蓄、放热时间逐渐缩短,相较于未添加GO的微胶囊,蓄、放热时间最高缩短了约10. 7%。     

微胶囊复合相变材料的制备及性能表征

以低熔点的相变材料为芯材,三聚氰胺脲醛树脂为囊壁材料,用原位聚合法制备了相变储能微胶囊。采用红外光谱、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析和热重分析测试技术表征了制备的相变微胶囊的结构组成、形貌特征及热性能。实验结果表明,相变储能微胶囊复合相变材料热稳定性好,在160℃以下无质量损失,其相变温度和焓值分别为15.3℃,132.3 J/g。制备得到的微胶囊呈球形,平均粒径小于20μm,固化剂滴加速度为0.5 mL/m in时微胶囊形貌较佳,优化的芯/壁质量比为1∶1.5,且微胶囊的亲水性随芯材含量增加而降低。     

微胶囊相变材料研究进展

综述了近年来国内外微胶囊相变材料的制备方法、研究进展以及其在建筑、纺织物和功能热流体领域中的应用进展,指出包覆率、储热能力和壁材导热系数低是微胶囊相变材料发展瓶颈,认为提高微胶囊相变材料的储热和传热能力、加强微胶囊相变材料长周期使用性能的研究是今后重点解决的问题。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变纳胶囊的制备及性能

以正十八烷（n-OD）为芯材，二氧化硅（SiO2）和聚多巴胺（PDA）为复合壁材，采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA。采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征。在探究了不同芯材与硅源（正硅酸四乙酯）质量比对相变微胶囊储热性能影响的基础上，确定了以m(n-OD):m(TEOS)为2:1制备光热相变微胶囊。实验结果表明，所制备的光热相变微胶囊具有规整的表面形貌和明显的核壳结构，具有良好的耐热性能，复合壁材可以有效保护芯材。与相变微胶囊n-OD@SiO2相比，光热相变微胶囊仍具备良好的储热性能，其熔融热焓值为151.2 J/g，展现出较好的光热转换性能，其光热转换与存储效率为91.8%。     

微胶囊相变节能材料的制备及性能研究

为提高传统相变材料的蓄热性能,提出制备一种新型微胶囊相变复合节能材料,并探讨在不同因素下制备的石蜡结合SiO₂微胶囊相变节能材料的性能。结果表明,以SiO₂为壁材,以Tween80、Span 80为乳化剂制备的微胶囊相变材料综合性能良好,此时材料熔融热焓和结晶焓分别为61.12和59.52J·g^-1,包覆率为83.9%;在制备的微胶囊复合相变材料中掺入石膏,两者表现出较好的相容性,且微胶囊在石膏内部均匀分布,大大提高了材料的相变潜热性能和热稳定性,可满足实际工程应用需求。     

相变储能致密微胶囊的制备

分别采用界面聚合法、自由基聚合法首次制备了以聚脲为第一层壁材,以苯乙烯-二乙烯苯共聚物为第二层壁材,相变点16℃的石蜡为芯材的相变储热致密微胶囊.采用激光粒度分布仪、红外光谱分析仪.差示扫描量热分析仪、热重分析仪分析了制备的致密微胶囊的粒径分布、结构组成以及热性能.结果表明,相变储热致密微胶囊是复合相变材料,微胶囊的粒径均匀,热稳定性好,致密性优良不渗漏,其蓄热能力较好、可广泛应用于节能储能的目的.     

三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊相变材料包封率影响因素

研究微胶囊相变材料包封率的影响因素,为微胶囊相变材料的研发及生产加工提供参考.以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,正十二醇为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊相变材料.采用响应面分析( RSM)实验设计和多元二次回归方法作为函数估计的工具,研究微胶囊制备体系中物料配比函数与微胶囊包封率之间的关系,建立了二次多元回归模型.得出物料配...     

相变微胶囊的制备及其在微通道的应用进展

相变微胶囊是一种性能良好、稳定性强的相变储能材料,其热导率偏低,但对相变微胶囊进行改性以及优化换热条件可以提高热导率。本文系统地介绍了相变微胶囊与改性相变微胶囊的制备方法,以及两者的区别。文章指出,对比分析可知,原位聚合法是制备改性相变微胶囊最常用的方法,对壁材进行改性是最常用的改性方法,并且在众多改性材料中氧化石墨烯是一种高导热、力学性能优异、稳定性强的改性材料。同时,文中对相变微胶囊和改性相变微胶囊在微通道换热器中的应用进行概述与总结,指出其中存在的问题：相变微胶囊与微通道换热器的结合,在提升换热效果的同时还存在着增加流动阻力和压降的问题。因此需要确定悬浮液流动的临界速度,充分发挥相变微胶囊与微通道换热器的优势。     

石蜡-密胺树脂微胶囊相变材料制备与表征

研究中采用了正十八烷石蜡相变材料(PCM)芯材,密胺树脂作为囊壁材料,用原位聚合法制备成微胶囊材料。通过改变芯材和囊壁材料的质量比,探讨了微胶囊制备过程中O/W乳化液的相稳定性,并采用SEM,FT-IR,粒度分析仪和DSC对微胶囊的形态及性能进行表征。结果表明芯材增大O/W乳化液的相稳定性下降,微胶囊数量平均粒径和体积平均粒径均减小,当芯材和囊壁材料的质量比(Core/Shell)为1.5∶1时,微胶囊表面光滑致密,平均粒径为3.6μm,相变焓为98.6 MJ/mg。     

烷基化氧化石墨烯/正十八烷微胶囊的制备及性能表征

采用原位聚合法合成了以氧化石墨烯/正十八烷为芯材、三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂为壁材的相变微胶囊。系统研究了氧化石墨烯质量分数对微胶囊的影响,并通过FT-IR、SEM、XRD、DSC和TGA等手段对微胶囊的形貌、结构和热性能进行了分析。结果表明,经正十八烷基异氰酸酯(OI)改性的氧化石墨烯可以在油相中稳定分散,且其热稳定性明显提高。微胶囊呈现规整的球形,粒径约在10～25μm,但当氧化石墨烯加入过量时出现团聚和粘连现象。微胶囊的熔融和结晶过程随着氧化石墨烯的加入而提前,但包覆率和热焓随着氧化石墨烯的增加而减少。氧化石墨质量分数为0.4%时,与纯相变微胶囊相比,导热系数增加了33.7%,说明氧化石墨烯的加入能提高微胶囊的导热性能,加快其热量的输出,提升微胶囊的应用性能。     

辐射余热回收用相变微胶囊的制备与表征

用原位聚合法制备了以58号石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材的微胶囊。基于正交实验法得到了九组样品,并且对微胶囊产物的化学组成、相变特性、微观形貌和粒径分布进行了测试分析,考察了芯壁比、聚合反应温度、乳化搅拌转速和乳化剂添加量等因素对微胶囊制备过程及产物性能的影响。得到较佳的微胶囊产物为白色粉末,平均粒径81. 3μm,部分颗粒为球形,相变潜热约90 J/g。为得到适用于辐射余热回收的相变微胶囊,还需进一步优化制备工艺。     

石蜡－密胺树脂微胶囊相变材料制备与表征

研究中采用了正十八烷石蜡相变材料（ PCM）芯材,密胺树脂作为囊壁材料,用原位聚合法制备成微胶囊材料。通过改变芯材和囊壁材料的质量比,探讨了微胶囊制备过程中O／W乳化液的相稳定性,并采用SEM, FT－IR,粒度分析仪和DSC对微胶囊的形态及性能进行表征。结果表明芯材增大O／W乳化液的相稳定性下降,微胶囊数量平均粒径和体积平均粒径均减小,当芯材和囊壁材料的质量比（ Core／Shell）为1．5：1时,微胶囊表面光滑致密,平均粒径为3．6μm,相变焓为98．6 MJ／mg。     

相变微胶囊材料导热增强研究进展

相变微胶囊将相变材料包封在壳材中,有效解决了相变材料的泄漏等问题,是一种性能良好的相变储能材料,在热能储存领域具有广泛的应用。但因其壳材的存在削弱了内部相变材料与外部环境间的热传导,降低了相变微胶囊的热导率,制约了其实际应用范围。因此,对相变微胶囊进行改性是增强导热的有效途径。本文介绍相变微胶囊的组成与结构,并从声子-声子与电子-声子相互作用的角度,概述微观尺度下的导热机理。在此基础上,分别从芯材和壳材2个方面对相变微胶囊导热增强改性进行阐述,通过定量数据和导热机理对改性相变微胶囊的导热增强效果进行分析论述,同时,概括了改性相变微胶囊在纺织调温、浆料和建筑领域的应用。最后,对相变微胶囊导热性能增强的研究前景和挑战以及实际应用方向进行了展望。     

石墨烯高导热机理及其强化传热研究进展

石墨烯是纳米尺寸的碳材,具有极大的比表面积、优异的导热特性,在强化传热领域应用前景广阔。阐述了石墨烯高导热机理以及基底、温度、尺寸、结构等因素对其导热性能的影响。综述了石墨烯在导热、对流传热和相变传热领域中的强化效应和机理,分析了石墨烯导热和强化传热存在的问题和研究方向。     

化学法制备相变材料微胶囊的研究进展

阐述了用化学法制备相变材料微胶囊的最新研究进展,介绍了化学法制备相变材料微胶囊的方法,分析了制备的相变材料微胶囊的性能,并探讨了影响相变材料微胶囊性能的各种因素。最后,对化学法制备相变材料微胶囊的研究方向进行了展望。     

相变储能微胶囊壁材传热强化措施研究进展

从无机壁材（碳酸钙、二氧化钛）、无机碳材料（氧化石墨烯、碳纳米管、复合碳材料）改性、纳米材料（纳米氧化铝、纳米二氧化钛和其他纳米材料）改性等3个方面综述了相变储能微胶囊壁材增强热导率方面的研究进展,分析了各个方法的特点,为今后相变储能微胶囊导热增强的改性方向及措施提供了理论指导。     

同轴气喷法制备海藻酸钠-十六烷相变微胶囊

以海藻酸钠为壁材,十六烷为芯材,使用同轴气喷法制备相变微胶囊,考察了液体及气体流量对微胶囊粒径及壁厚的影响规律;采用光学显微镜、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)等测试了微胶囊的平均粒径、包覆量、热稳定性及储热性能。结果表明同轴气喷法制备微胶囊的步骤简单,粒径的可控性较强。能够通过调节内、外管流量和气体流量控制微胶囊的粒径及壁厚。所制得的微胶囊粒径随液体流量减小而减小,随气体流量增大而减小。当海藻酸钠溶液流量为4 mL·h-1,十六烷的流量为2 mL·h-1,气体流量为25 L·h-1时,制得的相变微胶囊最小,其平均粒径约为90μm。相变微胶囊的囊芯包覆量随粒径的减小而减小,当微胶囊粒径约为300μm时,其包覆量达到90%以上。海藻酸钠囊壁对相变材料的储热性能不产生显著影响。     

一种蜜胺树脂为壁材的相变储热微胶囊致密性研究

采用原位聚合法用蜜胺树脂包覆了一种相变点为24℃,相变热为225 5J/g的有机复合相变材料,并对所制备的相变储热微胶囊的致密性进行了研究。利用扫描电子显微镜对微胶囊的表面形态进行了观察;用722型分光光度计对不同工艺条件下所得微胶囊在密度为0.79g/mL乙醇中的渗透性进行了研究;采用压力法观察微胶囊在受压后的表面形貌,对其强度进行了评价。结果表明:相变储热微胶囊呈均匀的球形,表面光滑且致密,平均粒径110μm;由于蜜胺树脂有大的交联密度,微胶囊在乙醇中渗透缓慢,证明芯材包覆效果好,同时发现双层壁材微胶囊的致密性优于单层壁材的微胶囊;平均粒径为10μm的优于平均粒径为1μm的;随着壁材用量的增大,渗透性减弱,但为了保证相变储热微胶囊的储热效果,芯材与壁材质量比以3为好。所制备的微胶囊可以承受1 96×105Pa的压力而不破损。