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。     

微胶囊相变材料制备技术的研究进展

微胶囊相变材料（Microencapsulated Phase Change Material,MEPCM）是应用微胶囊技术在固液相变材料表面包覆一层性能稳定的高分子膜,而构成的具有核壳结构的复合材料。系统地讲述了相变材料的分类,微胶囊相变材料的工作原理,并重点介绍了几种微胶囊的制备方法,包括界面聚合法、原位聚合法、复凝聚法、溶剂挥发法、凝聚相分离法等,并提出了微胶囊技术今后的发展方向。     

添加碳素复(混)合相变储热材料的研究及应用进展

相变储热材料因具有储热密度大、相变温度变化小且过程易控制等优点而在许多领域具有重要应用。但传统的相变储热材料存在导热系数低及固-液相变过程中液态泄漏问题,阻碍了其实际应用。碳材料如石墨、碳纤维、碳泡沫和膨胀石墨,他们都具有高导热系数、低密度和良好的化学稳定性。将碳材料添加到相变储热材料中或与相变储热材料进行复合,从而构成碳素复(混)合相变储热材料,储热材料的导热系数及其性能可明显提高。本文综述了碳素复(混)合相变储热材料的研究进展。利用膨胀石墨的多孔特性吸附有机物制备膨胀石墨基复合相变储热材料,其储热密度大、导热系数高、性能稳定、成本低且在固-液相变过程中没有液态的流动性问题,是未来研究和应用最重要的碳素复合相变储热材料。     

蓄热调温聚丙烯腈纤维的制备及性能研究

将石蜡相变微胶囊(MEPCM)添加到聚丙烯腈(PAN)的硫氰酸钠纺丝液中,通过湿法纺丝制备了蓄热调温PAN纤维,考察了MEPCM质量分数对纺丝液可纺性和纤维力学性能、热学性能及染色性能的影响。结果表明:随着MEPCM质量分数的增加,纺丝液表观黏度下降,PAN纤维的蓄热调温能力增大,纤度增大,密度减小,断裂强度和断裂伸长率下降,热分解温度略有降低;对阳离子红5GN的恒温染色速率常数增大,平衡上染量减小,半染时间缩短。     

稻秆相变储能建筑板材的性能研究

利用稻秆浸渍并装载相变材料Na2SO4.10H2O溶液,以改性水玻璃胶结合含相变材料的稻秆,通过模压成型制备稻秆相变板材,再将该板材插入带有槽型孔的混凝土砖中,得到相变砖,测试了板材及相变砖的各项性能。结果表明：稻秆定型相变板材1次涂膜封装后抗拉强度为0.44 MPa,燃烧等级为FH-1,3次涂膜封装后30次相变循环后的质量损失仅为1.9%;板材插入混凝土多孔砖中保温性能优劣顺序为：插入稻杆相变板〉插入稻杆板〉原混凝土多孔砖。     

用于储能的复合定形相变材料的制备与性能研究

以泡沫聚合法制得的超多孔水凝胶(SPH)为基材,季铵盐类离子液体(ILPCM)为相变材料,氧化石墨烯(GO)为添加剂,制备了一种新型的复合定形相变材料(GO-ILPCM/SPH),且对其性能进行了表征。研究结果表明:SPH是一种潜在的复合定形相变材料的基材,可负载较多的ILPCM,质量分数最高可达约85%。GO-ILPCM/SPH是一种优良的储能相变材料,具有适合冷藏产品的相变温度4℃及较高的相变潜热(约150J/g)。制备的复合定形相变材料具有较快的储热和放热速率,适当地添加GO一类导热性高的物质,可提高其相变储热和放热速率,进而在应用中提高热能利用效率。     

碳纳米管/石蜡复合相变材料热性能的实验研究

以石蜡为相变材料基液,分别添加不同体积分数的碳纳米管,通过两步法制备碳纳米管/石蜡复合相变材料,并对复合相变材料的热物性参数和相变性能进行了测试和表征。搭建试验台对复合相变材料进行蓄放热实验。结果表明,复合相变材料的相变温度与纯石蜡基本一致,相变潜热随纳米颗粒的添加量增大而减小;复合相变材料的凝固强化效果随碳纳米管添加量的增大而增强,添加量为体积分数2%时,凝固速率可以提升16.3%;对于熔化过程,导热和对流换热共同作用着复合相变材料的熔化速率能否被强化。     

碳纳米管/石蜡复合相变材料热性能的实验研究

以石蜡为相变材料基液,分别添加不同体积分数的碳纳米管,通过两步法制备碳纳米管/石蜡复合相变材料,并对复合相变材料的热物性参数和相变性能进行了测试和表征。搭建试验台对复合相变材料进行蓄放热实验。结果表明,复合相变材料的相变温度与纯石蜡基本一致,相变潜热随纳米颗粒的添加量增大而减小;复合相变材料的凝固强化效果随碳纳米管添加量的增大而增强,添加量为体积分数2%时,凝固速率可以提升16.3%;对于熔化过程,导热和对流换热共同作用着复合相变材料的熔化速率能否被强化。     

基于Pickering乳液法的微胶囊相变材料研究进展

文章介绍了微胶囊相变材料(MCPCM)的特点,重点综述了微胶囊相变材料的传统制备方法,介绍了新型Pickering乳液法的特点以及其制备微胶囊相变材料的发展前景,结合微胶囊应用领域,总结了微胶囊相变材料的现状及展望。     

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。