氧化钙对金属/粉煤灰基高温定形复合相变材料蓄热性能的影响

以Al-Si合金粉为相变介质,高钙及低钙粉煤灰为基体材料,采用混合烧结法制备金属/陶瓷基高温定形复合相变材料,探讨两种粉煤灰及CaO含量对材料蓄热性能的影响.结果 表明,由于高钙粉煤灰中具有助熔作用的CaO含量较高,降低了烧结过程中的熔融温度,使基体中出现大量封闭孔,故高钙粉煤灰复合相变材料具有增重率小、相变潜热高、存在单质Al等特性.低钙粉煤灰中外加CaO后,其增重率降低而相变潜热明显增加.当粉煤灰中CaO总含量控制在10％ ～ 15％时,复合相变材料的蓄热性能突出.     

定形相变材料研究现状

根据相变机理将定形相变材料分为固-固相变材料(SSPCM)和形状稳定相变材料(FSPCM)两大类,进而按材料组成将SSPCM分作有机和无机两类,按载体材料不同将形状稳定相变材料分作聚合物FSPCM和多孔材料FSPCM两类,并分别介绍了各类定型相变材料所包含的物质种类、性能特点,叙述了各类材料的研究现状。总结了定形相变材料的制备方法,包括物理吸附法、熔融共混法、微胶囊化及压制烧结法4种。指出定形相变材料的应用领域,以及在定形相变材料研究和应用中存在的问题。     

聚乙二醇/二氧化硅定形相变材料的制备

采用多孔二氧化硅（SiO₂）、聚乙二醇(PEG)等研究一种定形无机 有机复合相变材料的制备方法,并加入适当的促进剂和改性剂对复合材料进行了改性。利用多孔二氧化硅具有良好的吸附性能特点,将聚乙二醇相变材料吸附在二氧化硅微孔结构内,在毛细管力和表面张力的作用下,聚乙二醇在发生固液相变的时候很难从二氧化硅的微孔结构内渗透出来,从而解决了聚乙二醇在蓄热技术中应用时的液体流动问题。同时对相变材料进行了热性能分析,实验证明该复合相变材料具有形状稳定,导热率高,储热能力大等特点。     

新型聚氯乙烯基定形相变材料板材制备及其性能表征

采用模压法,将微胶囊包覆相变材料(MEPCM)及必要的助剂添加到PVC基体中,制备出新型PVC基定形相变材料(FSPCM)板材,并对它的微观形状、相变特性、升降温性能及力学性能进行了研究.结果表明:所制备的新型PVC基FSPCM板材的相变温度区间3～18℃;当添加MEPCM质量分数为10%时,制备的PVC基FSPCM板...     

聚乙二醇/二氧化硅复合定形相变储能材料的制备与研究

为拓宽相变储能材料在实际工程中的应用范围,以聚乙二醇(PEG)为相变储能材料,二氧化硅(SiO2)为载体基质,采用溶胶-凝胶法制备了一种有机-无机复合定形相变材料.通过DSC、TGA、SEM和相变循环试验对复合定形相变材料的结构与性能进行测试,试验结果表明:聚乙二醇的最佳质量分数为70％,相变温度为49.73℃,相变焓...     

球形高温复合定形相变材料性能及干压成型工艺的设计与研究

以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响.研究表明:成型过程中升压速率越快,材料的致密均匀性越差,甚至产生加工硬化的现象;保压时间越长致密度越高,缓慢升压而不保压则致密度偏低;成型压力越大材料越致密,力学性能越好.材料的致密度与其相变潜热呈反向关系,这与合金粉在烧结过程中的破裂情况、自身氧化以及与基体的反应程度密切相关.三种施压方式中,直接法制备效率高、材料的力学性能突出,阶段法所制备的材料在较宽的成型压力范围内(2～5 MPa)综合性能良好,自然法效率低且材料力学性能较差.当成型压力为2 MPa,采用阶段法所制备的材料密度为1.630 g/cm3、相变潜热为115.20 J/g、开裂荷载为1021 N,经100次热震其性能依然稳定.     

相变介质组成对粉煤灰基高温定形复合相变材料蓄热性能的影响

分别以Al粉、Al-12Si、Al-20Si合金粉为相变介质,粉煤灰为基体材料,采用混合烧结法在空气、真空两种烧结氛围下制备金属/陶瓷基高温定形复合相变材料,探讨相变介质中硅铝相对含量及烧结氛围对材料蓄热性能的影响。结果表明:分别用三种金属粉制备复合相变材料时,Al的氧化难以避免,致使Si的相对含量均超过共晶点组成,凝固时其状态点始终处于共晶相+Si相的两相区,未被氧化的Al都转变成为Al-Si共晶相。空气中烧结有利于Al形成致密氧化膜从而阻止其进一步反应,材料的密度、相变潜热都比真空中烧结高。三种复合相变材料中,由Al粉制备的热稳定性最差,由Al-12Si合金粉制备的相变潜热、保留率最高,热稳定性及蓄热性能突出。     

低温复合相变材料研究进展

重点研究了无机-无机低温复合相变材料、有机-有机低温复合相变材料、有机-无机低温复合相变材料的制备方法,如浸渍法、微胶囊法、溶胶-凝胶法等,介绍了这些材料在冷链物流、空调蓄冷、建筑节能领域的应用,并对未来低温复合相变材料的研究方向进行了展望。     

球形粉煤灰基高温定形复合相变蓄热材料的制备与性能

研究了干压成型法制备球形高温定形复合相变蓄热材料的工艺.采用粉煤灰为陶瓷基体材料、金属铝为相变介质,以PVA作黏合剂,通过球形模具干压成型后,在室温至1 000℃程序控温及无保护气的条件下进行无压烧结,得到直径D为7.5mm的近球形高温定形相变材料,有望在高温球形堆积床蓄热器中加以应用.研究表明:相变介质含量、坯料量和素坯成型压力对材料的球形度及烧结稳定性有明显影响,烧结后相变介质由最初的单质铝转变为Al-Si共晶合金.当坯料量为0.35g、成型压力为0.6 MPa时,制备的D7.5mm球形材料铝含量可达57%(质量分数),球形度为0.92,密度为1.60g/cm~3,经20次热震后相变潜热为62.49J/g,相变温度峰值为577.33℃.     

环氧树脂基含水定形相变材料制备

含水型相变材料具有很大的储热效能,本实验通过采用表面活性剂将水分散于低熔点石蜡中,按照水、低熔点石蜡、树脂基体质量比为5∶20∶80配比制得含水型树脂基定形相变材料。显微分析显示,石蜡和水的包合体在基体中分散均匀,包合体中水呈梭型,包合体粒径分布范围在2~10μm之间。     

微胶囊相变材料的制备及应用

微胶囊相变材料是将微胶囊技术应用于相变材料而形成的新型复合相变材料,其直径为2~1000μm,它能够在10~80°C温度范围内,吸收或放出100~200 J/g的热量,而且在吸、放热量的过程中,温度几乎不发生变化。就微胶囊相变材料的特性、结构组成、制备方法和应用领域分别进行了综述。     

复合相变材料/聚甲基丙烯酸甲酯微胶囊的制备及表征

以二元复合相变材料为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳材,采用原位聚合法制备出具有蓄热、调温功能的相变材料微胶囊。通过SEM、DSC、TGA、FTIR等手段对这种微胶囊进行了结构性能表征。     

石蜡石墨粉复合相变材料在温室大棚中的控温效果研究

通过将复合相变材料应用于温室大棚中,达到控制温室温度波动幅度的目的.即利用相变材料在使用环境温度高于相变温度时可吸收热量,低于相变温度时可释放热量的能力,起到调节周围环境温度的作用.对比了石蜡以及加入不同比例石墨粉的石蜡石墨粉复合相变材料的导热性能;研究了加入复合相变材料的温室模型和对比模型的温控性能.结果表明:加入石墨粉,提高了石蜡的导热性能;加入相变复合材料的温室模型室内温度波幅小,控温效果优于对比温室;墙体储(放)热能力优于对比温室.     

相变储热微胶囊的研究进展

综述了储热相变微胶囊制备方法的研究进展,重点从原位聚合、悬浮聚合及界面聚合等方面进行了论述。同时介绍了储热相变微胶囊的应用领域以及目前存在的问题和应对方法。     

三元复合石蜡/玻化微珠相变储能砂浆的制备

本文选用三元复合石蜡作为相变原材料,玻化微珠作为吸附载体,EVA乳液和苯丙乳液作为封装材料,根据石蜡渗漏率测试选择合适的封装材料制备出相变储能砂浆.结果表明:根据温度-时间曲线和DSC分析确定复合石蜡最佳配比为3#石蜡∶C14∶固体石蜡=1∶2∶7.玻化微珠真空吸附30 min石蜡量达到502.2％.选择苯丙乳液作为封装材料,可有效解决石蜡渗漏问题,石蜡/玻化微珠定型相变材料经恒温加热30 min最小渗漏率仅为4.42％.所制备的石蜡/玻化微珠相变储能砂浆相变温度区间为22～26q℃,抗压强度为5.35 MPa,导热系数为0.3372W/m·K,比热容约为普通砂浆的2倍,能够显著提高砂浆的保温性能.     

沥青路面用复合定形相变材料的路用性能研究

为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能.试验结果表明,对于最佳沥青用量,掺与未掺复合定形相变材料的沥青混合料差别很小;复合定形相变材料可显著改善沥青混合料的低温抗裂性能;复合定形相变材料有利于提高沥青混合料的水稳定性;对于动稳定度,基质沥青混合料的明显大于掺加复合定形相变材料的沥青混合料,且沥青混合料的高温稳定性随着复合定形相变材料掺量的增大而降低.综合考虑掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能,推荐本研究制备的复合定形相变材料在实际应用中采取0.3％的掺量.     

相变储能微胶囊研究进展

系统综述了微胶囊相变材料的制备方法、性能改进及其应用领域,突出阐述了微胶囊复合相变材料的研究进展,最后对微胶囊相变材料的发展前景进行了展望.     

MUF/石蜡相变储能材料的制备及其表征

以液体石蜡为囊芯材料,三聚氰胺尿素甲醛树脂(MUF)为囊壁材料,采用原位聚合法制备MUF/石蜡微胶囊,探讨了反应温度和搅拌速度对MUF/石蜡微胶囊的影响。随着反应温度增高,微胶囊囊壁厚度增大,调节微胶囊搅拌速度可以控制微胶囊粒径。采用光学显微镜观察了微胶囊的形成过程,采用扫描电子显微镜和红外光谱表征了微胶囊表面形貌与化学结构,采用DSC分析其储热性能特征,结果表明MUF/石蜡微胶囊强度好,封闭性能好,储能性能好,可以作为相变储能材料进行应用研究。     

微胶囊化相变材料的制备与评价方法

微胶囊化相变材料(MCPCM)是将微胶囊技术应用于相变材料而形成的新型复合材料,具有广阔的应用前景,现已成为相变材料应用研究领域的热点。该文综述了MCPCM的4种主要制备方法——原位聚合法、界面聚合法、凝聚法和喷雾干燥法的原理及国内外研究情况。总结了MCPCM的评价方法,将文献中常见的评价指标分成了两类,即"与制备有关的评价指标"和"与应用有关的评价指标",并介绍了相应的表征手段。指出了MCPCM在选材、制备及评价等方面存在的问题和今后的研究方向。