复合定型相变储能保温材料月桂酸-膨胀珍珠岩试验研究

由月桂酸-膨胀珍珠岩构成的相变材料,对其进行SEM、差热分析、月桂酸的渗出率分析来研究材料的稳定性。研究表明,月桂酸与膨胀珍珠岩能够很好的融合,并且在一定的比例范围内可以有效减少月桂酸的渗出。这一成果可为相变材料在实际工程中的应用提供技术支持。     

月桂酸/有机蒙脱土复合相变材料实验研究

采用熔融插层技术,以月桂酸为相变储能材料、有机蒙脱土为载体,制备定形相变材料(Shape-Stabled Phase Change Material,SSPCM);采用低温DSC、XRD和SEM等现代测试技术对SSPCM的热学性能与内层结构进行了研究。DSC测试结果表明SSPCM的相变温度与月桂酸的接近,其相变焓与理论计算值相似;XRD测试发现SSPCM的层间距明显大于有机蒙脱土的,表明有机蒙脱土和月桂酸相容性好,在熔融实验条件下可以形成交联的插层型结构;SEM形貌分析表明SSPCM中的月桂酸与有机蒙脱土具有良好的相容性。     

高能球磨法制备氧化锆-硬脂酸系相变储能材料

采用可适用于工业生产的球磨法制备氧化锆-硬脂酸系相变储能材料。并提出热容因子(HCF)的概念和方法,应用热容因子法,集中对比了硬脂酸的原料含量为23.08%时,不同工艺对材料的储热性能的影响。结果表明,氨水的加入量对样品的热容变化有着很大的影响,但是在不同的分散剂环境下,对热容的影响趋势并不相同。另外,将粉体样品压制为块体样品,样品的热容会依据不同的粉体制备工艺而不同程度的减小。     

壳聚糖-g-月桂酸梳状聚合物相变材料的制备及表征

以壳聚糖为大分子骨架,以月桂酸为接枝反应单体,通过壳聚糖的酰基化反应,制备了一种具有固-固相变功能的梳状聚合物,对接枝产物进行了红外、X射线衍射、差示扫描量热表征和热重分析。结果表明,月桂酸分子通过酰胺键和酯键接枝到壳聚糖大分子上;未接枝壳聚糖X射线衍射曲线仅有弥散峰,接枝聚合物X射线衍射曲线在2θ角为6.5°和9.7°处出现尖锐衍射峰;接枝聚合物升温示差扫描量热曲线在42.9~51.6℃有吸热峰出现,热焓值为9.7J/g,降温过程在34.0~-16.6℃有宽的放热峰出现,热焓值为13.8J/g。接枝聚合物热失重拐点温度为248.0℃。通过常压-真空接枝反应,接枝率提高至357.0%。     

乙二醇单硬脂酸酯-十六醇复合相变材料的热性能

以乙二醇单硬脂酸酯(EGMS)和十六醇(H)为原料,采用熔融共混法制备EGMS-H复合相变材料。利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)对复合相变材料的结构和组成进行表征,并通过差示扫描量热法(DSC)、热导率测试仪及步冷曲线考察复合相变材料的热性能。结果表明:EGMS和H复合后形成简单机械混合物;当EGMS和H的质量比为1∶1时,形成低共熔混合物,低共熔点温度为41.6℃;体系复合相变时平均传热速率较纯十六醇下降了41.13%;EGMS-H复合相变材料导热系数最低为0.227 6 W/(m·K),相对于纯EGMS或H,具更长的保温时间。     

正交试验法研究定形复合相变材料的制备工艺

为制备适用于调温纺织品领域的定形相变材料,用溶胶-凝胶法制备了复合相变材料,其中定形材料为以正硅酸乙酯为前驱体通过溶胶-凝胶法制得的二氧化硅凝胶,以月桂酸/十六醇二元低共熔物为相变材料.采用正交试验法研究了溶胶-凝胶法制备复合相变材料的工艺条件.各因素影响复合相变材料的控温能力次序为:酯PCM比>酯水比>pH>反应温度...     

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。     

芦丁硬脂酸酯及芦丁月桂酸酯与 硬脂酸混合单分子膜的成膜性质

采用LB膜分析仪分别研究芦丁硬脂酸酯(RS)和芦丁月桂酸酯(RL)与硬脂酸(SA)的混合膜在不同物质的量条件下的崩溃压、平均分子面积、超额吉布斯函数ΔGex、可压缩性等成膜性能及其影响因素.结果显示,两体系的崩溃压均随SA的含量分数(xSA)增大而增大.对于RS/SA膜体系,随着xA增大其分子间力由吸引过渡为排斥,xSA=0.167附近膜收缩效应最大,形成最稳定的热力学状态,膜压越小SA对膜的收缩或膨胀效应越显著.对于RL/SA膜体系,在任何xSA条件下其分子间力始终为排斥,膜呈膨胀状态,混合体系不稳定,xSA=0.5时,SA对混合膜的膨胀效应最大,体系最不稳定.RS与SA具有相同的疏水链碳数, RS/SA膜体系较RL/SA膜体系的相容性和稳定性好.     

月桂酸/PEG、分子筛复合相变材料的性能

选用月桂酸与PEG4000为相变材料,分子筛为改性剂,利用正交试验法,采用熔融共混法制备复合的相变体材料,并对其进行保温性能、结晶形态、红外光谱的研究。月桂酸与PEG4000能够形成最低共熔物,分子筛的最佳用量为30mg/g;LA/PEG4000复合相变体具有良好的保温性能,保温时间在500s左右,相变温度在35℃左右,满足服用及建筑材料的需求;月桂酸与PEG4000各自结晶,相互抑制,导致复合相变体的晶体尺寸减小;月桂酸与PEG4000之间发生了一定的化学反应,生成的反应物提高了两者之间的相容性。     

膨润土/月桂酸/鳞片石墨定型储热材料的制备及性能

采用天然膨润土和月桂酸分别作为支撑基体和相变材料,通过真空浸渍法合成复合相变储热材料。结果表明,添加鳞片石墨不仅提高复合相变储热材料的导热特性,而且阻止相变材料从复合相变材料中泄露。制备的复合相变储热材料经历200次热循环实验后,仍具有较好的可靠性,具备在热能存储系统中应用的较大潜力。     

月桂酸-癸酸二元体系的固-液相平衡特性

介绍了月桂酸-癸酸二元体系相图的特点.用规则溶液模型预测相图中的液相线,分析了液相线方程中分子间相互作用能ue的作用和物理意义.根据月桂酸和癸酸分子的相对大小、结构特点,提出了简化液相线方程的方法,计算了混合物的液相线方程.实验研究月桂酸-癸酸混合物的相变特点,结果表明:月桂酸和癸酸中的杂质对混合物的相变温度有重要影响.     

红外光谱研究十八胺、硬脂酸及氘代硬脂酸Langmuir-Blodgett膜相变行为

分别制备十八胺、硬脂酸及氘代硬脂酸的11层Langmuir-Blodgett（LB）膜,采用变温傅立叶变换红外光谱研究了3种LB膜的相变行为.实验结果显示：十八胺LB膜在55℃～75℃温度区间内发生相变,CH2对称和反对称伸缩振动频率向高能量区移动较明显;硬脂酸LB膜在较短温度区间即70℃～80℃内发生明显相转变,CH2对称和反对称伸缩振动频率及峰的强度比在此温度区间发生显著改变;氘代硬脂酸LB膜的相转变在65℃～75℃温度区间内发生,尤其是在65℃～70℃的温度区间发生突变.     

Melting intercalation method to prepare lauric acid/organophilic montmorillonite shape-stabilized phase change material

A kind of novel shape-stabilized phase change material (SSPCM) was prepared by using a melting intercalation technique. This kind of SSPCM was made of lauric acid (LA) as a phase change material and organophilic montmorillonite (OMMT) as a support material. And the thermal properties and morphology of the SSPCM were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), scanning electronic microscope (SEM), scanning calorimeter (DSC), and differential thermal cravimetry (TG). The DSC result shows that the phase change temperature of the SSPCM is close to that of LA, and its latent heat is equivalent to that of the calculated value based on the mass ratio of LA measured by TG. The XRD, SEM and TEM results demonstrate that the LA intercalates into the silicate layers of the OMMT, thus forming a typically intercalted hybrid, which can restrict the molecular chain of the LA within the structure of OMMT at high temperature. And consequently SSPCM can keep its solid state during its solid-liquid phase change processing.     

水雾/蒸汽相变冲击冷却的数值模拟

利用ANSYS-CFX软件对T.Wang等人实验研究的水雾/蒸汽相变冲击冷却系统进行了数值模拟.并与蒸汽单相冲击冷却数值计算结果进行比较,数值研究水雾对冷却的强化作用.相变计算过程中,蒸汽作为连续相,直径为5 μm的水滴作为离散相;水滴在接近高温壁面过程中吸收汽化潜热,发生相变,变为水蒸气,以此达到强化冷却的作用.数值分析结果与实验数据比较接近,壁面加热热流为3 000 W/m2,加入4%浓度水滴的结果表明,由于水雾的作用在滞止点附近热传导系数比蒸汽单项冷却提高130%左右,在远离滞止点区域冷却效果减弱,在距离滞止区6倍喷射宽度时,冷却效果减少到可以忽略的水平;水滴的汽化吸收的热量对于冷却作用的贡献比较大.     

硬脂酸干法改性水镁石的表面性质

水镁石作为一种天然的无机阻燃材料有许多的优点,但是由于其表面能高,存在团聚现象,使其与聚合物混合时相容性不好,严重影响了其阻燃性能和材料的物理性能。针对水镁石这一缺点,采用干法改性技术,用硬脂酸在室温条件下对水镁石表面进行改性,通过对改性后水镁石的活化指数、沉降时间、DOP/水镁石黏度进行测试,确定了硬脂酸的最佳用量为1.5%(质量分数),以乙醇为分散剂的最佳稀释比例为1/10,最佳改性时间为80 min。最佳条件下改性水镁石与未改性水镁石FT-IR谱图对比分析表明,硬脂酸与水镁石之间发生的是酸碱反应,在水镁石表面生成硬脂酸镁;同时,对改性水镁石热乙醇洗涤前后的FT-IR谱图分析表明,硬脂酸镁是以物理吸附的形式存在于水镁石表面。     

制备工艺对SA/ATTP复合储热材料结构和性能的影响

以硬脂酸为相变材料,以甘肃临泽工业级凹凸棒石为载体,采用热熔法和溶液浸渍法制备了2种硬脂酸/凹凸棒石复合相变储热材料,采用FTIR、XRD、DSC和SEM等手段进行了结构表征和性能测试。结构分析结果表明制备方法对材料的结构和形貌不会产生影响,2种材料具有相似的形貌和结构,SA分别以38.64%和29.13%的比例以物理作用吸附于ATTP表面。性能分析结果表明热熔法和浸渍法制备的复合储热材料其相变温度峰值分别为57.3℃和55.2℃,相变潜热分别为68.71J/g和51.79J/g,均具有较好的储热能力和化学稳定性,且储热能力和SA在ATTP表面的吸附率成正比,但热循环实验表明浸渍法制备的复合材料的热稳定性较差。结合储热性能、储热稳定性和化学稳定性的研究,证明熔融法更适合于制备建筑智能调温和建筑节能相变复合材料。     

硬脂酸干法改性水镁石的表面性质

水镁石作为一种天然的无机阻燃材料有许多的优点,但是由于其表面能高,存在团聚现象,使其与聚合物混合时相容性不好,严重影响了其阻燃性能和材料的物理性能。针对水镁石这一缺点,采用干法改性技术,用硬脂酸在室温条件下对水镁石表面进行改性,通过对改性后水镁石的活化指数、沉降时间、DOP/水镁石黏度进行测试,确定了硬脂酸的最佳用量为1.5%(质量分数),以乙醇为分散剂的最佳稀释比例为1/10,最佳改性时间为80 min。最佳条件下改性水镁石与未改性水镁石FT-IR谱图对比分析表明,硬脂酸与水镁石之间发生的是酸碱反应,在水镁石表面生成硬脂酸镁;同时,对改性水镁石热乙醇洗涤前后的FT-IR谱图分析表明,硬脂酸镁是以物理吸附的形式存在于水镁石表面。     

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.