无机盐/石英基复合相变储能材料多孔陶瓷基体的制备

以石英为骨料,钾长石为高温粘结剂,木炭为造孔剂制备无机盐/石英基复合相变储能材料用的微米孔石英多孔陶瓷基体,采用正交实验法系统研究了骨料颗粒粒度、造孔剂粒度、造孔剂含量、高温粘结剂含量及烧成温度对石英多孔陶瓷的显气孔率和抗折强度的影响.研究结果表明,影响石英多孔陶瓷抗折强度的最主要因素是长石含量,其次是骨料粒度和造孔剂粒度;影响石英多孔陶瓷显气孔率的主要因素是造孔剂含量.制备微米孔石英多孔陶瓷的优化配方和工艺是:石英、木炭和长石均过325目筛,三者质量比为7:2:1,烧成温度为1270f,保温时间为1h.该陶瓷具有以下优良的性能:显气孔率为55.12％,体积密度为1.14 g,/cm3,抗折强度为3.14 MPa,抗压强度为7.12 MPa,平均孔径为13.87 μm且孔径分布范围较窄,96％的气孔孔径在9～21 μm之间.     

Na2SO4-SiO2定形复合储能材料的制备及其性能

以无水硫酸钠和石英粉为主要原料制备了Na2SO4-SiO2复合储能材料。通过差热分析及成型压力、烧成温度和烧成保温时间对材料致密度、潜热、比热容的影响试验,确定了该材料的最佳制备工艺参数为:成型压力70 MPa,烧成温度950～1100℃,烧成保温时间90～150 min。对Na2SO4-SiO2复合储能材料的显微结构和性能进行了分析,结果表明:该储能材料由Na2SO4和SiO2两种物相组成,Na2SO4存在于SiO2陶瓷基体的微孔中;Na2SO4质量分数为50%的Na2SO4-SiO2复合储能材料在800～950℃的储能密度接近300 J.g-1,在950℃的热态耐压强度为4.3 MPa。     

复合定型相变储能材料SiO2／Na2SO4的性能研究

试验采用混合成形烧结的方法制备出SiO2／Na2SO4复合定型相变储能材料。本研究探讨了复合定型相变储能材料中基体材料SiO2的制备工艺和含量、相变材料含量、矿化剂含量以及烧成制度对复合相变储能材料强度和储能效果的影响。利用DSC对复合定型相变储能材料的储能效果进行了表征,结果表明：当复合储能材料中基体材料SiO2含量为25wt％、外加矿化剂氟化钠为5wt％（相对于石英质量）、烧结温度为930℃、保温时间为0．5h、升温速率控制在2～7℃／min时,所制备的复合材料的储能效果和稳定性较好。     

复合蓄热材料的研制与应用

以KAl(SO4)2·12H2O为相变材料,以多孔陶瓷为基体,采用熔融浸渍法制备了复合相变蓄热材料。此复合相变材料结合了潜热蓄热材料与显热蓄热材料的优点,并克服了无机盐相变材料相变过程无定型的缺点及陶瓷蓄热显热小的缺点。将自制的复合蓄热材料实际应用于咖啡壶加热设备中,实验结果表明加入复合蓄热材料后的咖啡壶每小时节能率达38.8%。     

SiO2陶瓷基体复合相变储能材料制备工艺的探讨

SiO2陶瓷基体的复合相变储能材料主要是由SiO2陶瓷基体和Na2SO4相变材料组成。通过实验探讨基体材料的粒度、成型压力、烧成温度对结果的影响。采用示差扫描量热仪(DSC)测定所制备的样品的融解热,采用热重分析仪(TG)表征样品的热稳定性。     

纤维多孔陶瓷作为复合蓄热材料基体的可行性研究

混合烧结法与熔融浸渍法是目前复合蓄热材料的两种基本制备方法，自发浸渍法是无机盐／多孔基体复合蓄热材料较佳的制备工艺。结合自发浸渍工艺原理的分析，对蜂窝陶瓷、添加造孔剂制备的多孔陶瓷与纤维多孔陶瓷在孔隙率、孔结构及力学性能等方面进行了比较。纤维多孔陶瓷凶其高孔隙率（可达95%以上）、优良的连通孔结构及特殊的断裂力学性能，可用作复合蓄热材料基体。纤维多孔陶瓷用于复合蓄热材料基体可有效地解决普通多孔基体中相变材料含量低、熔融物易溢出及抗热震稳定性差等问题。     

工业窑炉用陶瓷基定形储能材料的研究

为改善工业窑炉中高温烟气余热回收换热器中蓄热材料的性能,本研究成功制备出了Na2SO4/SiO2 定形复合储能材料,理论分析了相变材料和陶瓷材料的选择原则,探讨了原料配比、烧结温度和时间对Na2SO4/SiO2 结构和储热性能的影响,试验结果表明,制备Na2SO4/SiO2 的工艺条件为:成型压力 70～100MPa,烧结温度950～1000℃,升温速率15℃/min,保温时间 1h.     

无机盐／陶瓷基复合储能材料的实验研究

提出了研究无机盐／陶瓷基复合储能材料的必要性,通过实验分析了影响无机盐／陶瓷基复合储能材料储能效果的因素,并得出结论和提出研究中存在的问题。     

莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征

采用天然矿物莫来石和高岭土为主要原料制备莫来石基复合陶瓷微滤膜,对制备的莫来石支撑体和复合微滤膜进行了结构与性能表征.结果表明,采用莫来石微粉(d50=9.85μm)为主要原料,并加入10%高岭土,可通过干压成型制备多孔莫来石陶瓷膜支撑体.经1250℃保温3h烧成后,支撑体平均孔径和孔隙率分别为2.1μm和46.9%,水通量为9.1m3·m-2·h-1·bar-1,抗弯强度为23.1MPa.通过浸渍涂覆法和固态粒子烧结法在莫来石支撑体上制备了莫来石微滤膜层,优化的浆料制备条件为:固含量10%、pH=11、7%PVA作粘结剂和0.8%PAA作分散剂.制备的莫来石微滤膜层经1200℃保温2h烧成后,平均孔径和厚度分别为0.24μm和18μm,复合微滤膜稳定水通量可达0.83m3·m-2·h-1·bar-1,表现出好的渗透性能,可应用于微滤分离过程.     

石蜡/介孔复合相变材料的制备及其热性能

以高岭土为原料,通过微波合成法制备比表面积大、孔容量高、孔径分布均匀的介孔材料;并以该介孔材料为载体,石蜡为相变材料,采用真空吸附法制备石蜡/介孔复合相变储能材料。以N2-物理吸附脱附法、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)测试介孔材料的微观结构,通过FTIR对复合相变储能材料的兼容性进行表征,DSC测定复合相变储能材料的热性能,扩散-渗出圈法确定复合相变储能材料的稳定性。结果表明,所制备的介孔材料比表面积为961.64 m2/g,孔容量为0.854 mL/g,平均孔径为2.78 nm;复合相变储能材料中石蜡的最佳质量分数为50%,相变温度为56.9℃,相变潜热为75.2 J/g;石蜡和介孔材料是简单的嵌合关系,复合相变储能材料具有良好的热稳定性和兼容性。