新型相变储能材料的研究

相变储能材料技术是近年来材料领域新兴的研究热点,该技术对建筑节能、解决能源紧张有着重要的应用价值．笔者主要介绍了相变储能材料的相变机理及分类,以及利用低共熔点原理制备一种新型的“相变合金”．并采用活性炭及废弃硅藻土对制备的相变材料进行吸附．通过实验研究,制备了一种储热密度大、相变温度较低、适于在建筑结构中的固-固型相变材料．     

蓄热调温纤维的纺制及其性能研究

以正十九烷和正二十烷以及正十八烷微胶囊为原料，采用熔融复合和溶液纺丝工艺制备相变材料(微胶囊)质量分数20％以上的蓄热调温纤维，观察其可纺性，测试纤维的结构并研究纺丝工艺对其相变性能、热效率、物理力学性能和耐热性能的影响．结果表明，采用相变材料微胶囊和聚丙烯腈一偏氯乙烯共聚物混合后进行溶液纺丝制成的腈氯纶纤维具有较好的可纺性，热效率和热稳定性最高，但物理力学性能较差．     

P(PEGA-HAM)/PEG与PP共混蓄热调温纤维的制备及其性能

以P(PEGA-HAM)/PEG固-固相变粒子为相变材料(PCM)、以PP-g-PEGA为增容剂与成纤聚合物(PP)按不同比例混合,通过熔融纺丝工艺制备不同相变材料含量的蓄热调温纤维。IR测试分析确定了固-固型相变粒子的化学结构以及三元共混体系的化学组成;通过DSC、纤维强力仪以及SEM表征了蓄热纤维的热性能、力学性能以及外观形态;利用XRD和毛细管流变仪表征了三元共混体系的结晶性能和流变性能。结果表明,当PCM为12%、PP-g-PEGA为3%时,调温纤维的相变焓为12.17J/g,断裂强度为4.86cN/dtex,纤维表面光滑完整;P(PEGA-HAM)/PEG含量的增多破坏了PP基体中α晶的形成,使得PP的结晶度降低,三元共混体系的剪切黏度随着PCM的增多呈现先减小后增大的流变行为,剪切黏度随着温度的升高而降低。     

生物质基三维多孔异质定形复合相变材料的制备

定形复合相变材料是一种新型复合相变材料，通过控制材料所在周边环境温度及工作热源，实现对温度的调控，克服了新型清洁可再生能源传递能量不稳定、波动性大及间歇性的缺点。其制备简单、使用方便、可循环利用、环境友好，且在相变过程中性能稳定，近年来获得较快发展。将生物质基大豆蜡与食用油合理调配，获得了适宜人类居住温度范围的二元相变芯材；同时利用脱木素的方法脱除木质纤维材料中的木素组分，得到稳定的多孔纤维材料作为支撑载体；再利用真空浸渍对相变芯材进行封装处理，构筑了三维多孔异质定形复合相变材料。实验利用扫描电子显微镜(SEM)、显微CT、孔隙率、X射线衍射仪等，研究材料表面、内部结构和力学性能；利用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重、热导率测试仪、热红外成像仪等，研究材料的储热、控温性能及传导热机制。结果表明，以生物质木纤维多孔材料为主体构筑的三维网络骨架，为相变芯材提供了优异的支撑能力和定形作用，解决了相变芯材易泄露的问题。最后通过搭建房屋模型进行控温实验，验证了该定形复合相变能材料在新型节能建筑及温度智能调节等领域的应用可行性。     

相变储能材料的研究进展

介绍了相变储能材料的分类和特点,以及国内外最新的研究进展;讨论了相变材料的制备方法、模拟研究和存在的问题;提出了相变储能材料模型;探讨了相变材料在建筑领域的应用和发展前景。     

新型蓄能技术-相变蓄能

综述了相变材料的研究进展,介绍了相变材料的种类和特点,讨论了固-液相变、固-固相变蓄能材料的性能和优缺点.并指出该领域中有待解决的问题及目前所采用方法,展望了蓄能技术的发展前景.     

复合相变储能材料的选择

相变材料的选择主要依据是相变温度。根据实验要实现的致冷目标，依次选定相变温度，再据相变温度选择相变材料。通过加入适当比例的成核剂和增稠剂，以解决无机相变材料的主要问题：过冷现象和分层现象。     

相变储能材料的发展状况与应用前景概述

相变储能材料技术是近年来热领域和新材料领域新兴的研究热点,该技术对建筑节能、解决能源紧张有着重要的应用价值。本文主要介绍了相变储能材料的相变机理及分类,对现阶段国内外具有应用价值的相变材料进行了探讨,并分析了在相变材料在实际建筑护围中应用状况。     

一种新型固-固相变材料及其制备方法

本文根据相变传热的特点,建立了脂肪酸二元体系作为相变蓄热材料的传热模型,通过大量的实验验证了混合体系在融化和凝固过程中的热特性.通过DSC试验,对相变材料的相转变温度、焓变数值以及储热能力进行分析.现巳制备出二元相变体系(月桂酸:癸酸)的相变温度为21.31℃、焓变值153.17 J/g,复合相变体系的相变温度为23....     

相变储能材料应用研究

根据相变材料的分类及其特点,介绍了相变材料在太阳能、建筑、纺织行业、农业等工业与民用方面的应用,概括和评述了相变储能复合材料的制备方法及其研究进展,指出当前存在问题以及目前值得深入研究的课题。     

硅系相变材料的研究进展

阐述了硅系相变材料的研究热点和应用前景.通过原位变温X线衍射(XRD)检测技术,揭示了硅系相变材料在变温过程中的物相结构变化.升温时,硅系相变材料由非晶态转化为晶态,电导性增加;降温时,由晶态转化为非晶态,电导性下降,这对相变储存器存储与擦除技术的实现起关键作用.     

An improvement to the simulation of phase-change heat-transfer during soil freezing and thawing

A new variable time step method, which is called the backwards calculating time step method, is presented in this paper. It allows numerical simulation of soil freezing and thawing while avoiding "phase change missing and overflowing". A sensitive heat capacity model is introduced through which the calculation errors are analyzed. Then the equation using the self-adjusted time step is presented and solved using finite differences. Through this equation, the time needed for a space cell to reach the phase change point temperature is calculated. Using this time allows the time step to be adjusted so that errors caused by "phase change missing and overflowing" are successfully eliminated. Above all, the obvious features of this method are an accelerated rate for adjusting the time step and simplifing the computations. An actual example proves that this method can accurately calculate the temperature fields during soil freezing and thawing. It is an improvement over traditional methods and can be widely used on com- plicated multi-dimensional phase change problems.     

影响多孔定型相变储能材料性能的因素分析

太阳能作为一种可再生能源, 因其在解决日益增长的能源需求和温室气体排放方面的巨大潜力受到越来越多的关注。然而, 太阳自身的间歇性和随机性大大限制了太阳能的转换和储存效率。近年来, 基于固-液相变储能 材料的潜热储存系统, 由于具有高储热密度和出色的化学稳定性, 有望成为提高太阳能吸收和转换的合适方法。但固-液相变储能材料在实际应用中常受到自身相分离、换热速率低、过冷、熔融状态泄漏、性能不稳定等限制。其 中一种解决方法是将多孔载体与固-液相变储能材料相结合来制备多孔定型相变储能材料。介绍了相变储能材料的储能机理和传热强化机理, 系统分析了多孔载体材料的种类、制备方法对多孔定型相变储能材料的影响及其潜 在应用。     

A new kind of shape-stabilized phase change materials

Based on the lowest melting point and Schroeder’s theoretical calculation formula,nano- modified organic composite phase change materials(PCMs)were prepared.The phase transition temperature and the latent heat of the materials were 24℃and 172 J/g,respectively.A new shape-stabilized phase change materials were prepared,using high density polyethylene as supporting material.The PCM kept the shape when temperature was higher than melting point.Thus,it can directly contact with heat transfer media.The structure,morphology and thermal behavior of PCM were analyzed by FTIR,SEM and DSC.     

相变微胶囊制备及其性能表征研究进展

相变微胶囊是将相变材料微胶囊化,以改善易泄漏、相分离问题,有效提高相变材料的热性能,是近年来储热领域的研究热点。首先,介绍了相变微胶囊芯材与壳材的选择;其次,从物理法、物理化学法和化学法3个方面分别介绍了相变微胶囊的常用制备方法,如喷雾干燥法、溶胶-凝胶法、复凝聚法、界面聚合法和微乳液聚合法;再次,分析了相变微胶囊的性能表征,包括物理性能(包埋率、粒径分布)、化学性能(傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射图谱分析)以及热性能(相变储热性能、相变性能、热稳定性);最后,对相变微胶囊的研究进行了总结并提出了展望。     

直接蒸发式三套管蓄能换热器的蓄冷特性

为解决单一节能技术的局限性,采用相变温度为6℃的有机相变材料,结合三套管蓄能换热器,用一种蓄能换热器,与空气源、太阳能热泵组成集成系统.通过建立三套管蓄能换热器的数学模型,模拟了三套管蓄能换热器直接蒸发蓄冷动态特性,结果表明：通过与传统的冰蓄冷比较,高温相变材料蓄冷比冰蓄冷平均蒸发温度高10℃左右,高温相变材料蓄冷的C...     

Analysis of solid-liquid phase change heat transfer enhancement

Solid-liquid phase change processes have two important features: the process is an approximately isothermal process and the heat of fusion of phase change material tends to be much greater than its specific heat. Therefore, if any phase change material adjacent to a hot or cold surface undergoes phase change, the heat transfer rate on the surface will be noticeably enhanced. This paper presents a novel insight into the mechanisms of heat transfer enhancement induced by solid-liquid phase change based on the analogy analysis for heat conduction with an internal heat source and solid-liquid phase change heat transfer. Three degrees of surface heat transfer enhancement for different conditions are explored, and corresponding formulae are written to describe them. The factors influencing the degrees of heat transfer enhancement are clarified and their effects quantitatively analyzed. Both the novel insight and the analysis contribute to effective application of phase change heat transfer enhancement techniq     

影响微胶囊相变悬浮液稳定性因素的理论分析

为了探究影响微胶囊相变悬浮液稳定性的因素,通过改变相变颗粒粒径以及基液,配制不同种类的微胶囊相变悬浮液.在实验基础上,建立数学模型,分析计算了影响其稳定性的各个因素及其所占权重.结果表明:在实验条件下,相变微胶囊颗粒的粒径以及基液的动力粘度对稳定性的影响有决定作用.     

相变材料对风冷式冰箱冷藏室内温度波动的影响

为了解决冰箱冷藏室温度波动较大的问题,为食品提供更好的储藏环境,提出在冷藏室应用相变蓄冷材料的方法,通过延缓冷藏室的温度变化,达到降低冷藏室的温度波动.在冰箱冷藏室内应用相变材料进行实验.结果显示:应用相变材料后,冰箱冷藏室的温度波动明显降低,波动幅度由原来的2.57℃降为1.00℃.应用相变材料可以降低冷藏室的温度波动,实现温度波动较小的目标.     

相变储能建筑材料的应用研究进展

利用相变材料的相变潜热来实现能量的贮存和利用,有助于开发环保节能型复合材料.通过将相变材料与建筑材料基体复合,可以制成相变储能建筑材料.本文介绍了相变材料的发展过程、相变蓄能围护结构材料的制备方法,并对用混凝土、石膏板、保温隔热材料及砂浆等建筑材料与相变材料复合制成的相变储能建筑材料进行了阐述,提出了相变储能材料在建筑材料中的发展方向.