正十八烷/凹凸棒土复合相变储能材料的制备及热性能研究

以正十八烷为相变材料,凹凸棒土为支撑基体,通过真空浸渍法将相变材料有效地吸附固定于凹凸棒土的孔道结构中,制备出结构稳定、热性能稳定的新型正十八烷/凹凸棒土复合相变储能材料。由凹凸棒土N2吸附试验和SEM图片可以发现凹凸棒土疏松多孔、比表面积大,从而能有效吸附正十八烷相变材料。对制备的新型复合相变储能材料进行DSC测试,并进一步对其进行20次DSC冷热循环测试,样品的相变温度及相变潜热基本保持不变,说明其具有优异的相变蓄热特性和热循环稳定性,具有较好的应用前景。     

多壁碳纳米管对正十八烷相变性能的影响

采用几种不同类型的多壁碳纳米管与正十八烷混合,从官能团种类、多壁碳纳米管的直径和长度及含量等多方面来考察多壁碳纳米管对正十八烷相变性能的影响.实验中将高导热系数的多壁碳纳米管添加入正十八烷中后,混合物的相变温度变化不大,而热焓效率明显降低,且多壁碳纳米管含量越高,热焓效率降低幅度越大.当多壁碳纳米管的含量相同时,含有官能团化多壁碳纳米管的正十八烷的热焓效率低于常规多壁碳纳米管体系.并且混合物的热焓效率随多壁碳纳米管直径的降低迅速下降,而多壁碳纳米管的长度对热焓效率影响不大.结果表明,多壁碳纳米管表面对于正十八烷的吸附是造成热焓效率下降的主要原因.     

利用纳米石墨强化正癸酸-十四醇复合相变材料的导热性能

作为常用的有机相变材料,脂肪酸具有循环熔融/结晶稳定的热性能以及无毒、无腐蚀性等优点,但脂肪酸体系的导热系数(0. 1～0. 3 W·m~(-1)·K~(-1))低,限制了它的工业应用范围。为了提高正癸酸(CA)-十四醇(TA)复合相变材料的导热性能,本实验选用CA与TA物质的量比为7∶3的复合相变材料为基液,通过添加不同质量分数的纳米石墨制备出正癸酸-十四醇/纳米石墨复合相变材料体系。研究发现,当添加纳米石墨的质量分数为0. 1%～0. 9%时,能形成较为稳定的悬浮液。通过SEM、DSC和Hot Disk导热系数测定仪对复合材料的主要热物理性能进行表征,分析结果表明,正癸酸-十四醇/纳米石墨复合相变材料的导热系数相对原基液有较大幅度的提高,而相变潜热和相变温度没有太大变化。当添加纳米石墨的质量分数为0. 6%时,所制备的正癸酸-十四醇/纳米石墨复合相变材料的综合性能最佳,其固态和液态导热系数分别提高了39. 5%、35. 2%,相变温度和相变潜热分别为20. 42℃、154. 25 k J/kg,并且具有良好的热稳定性。     

硅藻土吸附正十八烷高相变焓复合相变材料的制备及其性能研究

利用硅藻土比表面积大、孔洞多因而吸附性好的特点,吸附正十八烷,制备出形态稳定、高相变焓的硅藻土/正十八烷复合相变材料.利用扫描电镜(SEM)观察其表面形貌,采用红外光谱法(FTIR)分析材料的微观结构,用热重分析仪(TG)及受热形态变化对其热稳定性进行了表征,用示差扫描量热法(DSC)对其相变温度及相变焓进行了测定.结果表明:制得的复合相变材料的分解温度在240℃以上,当正十八烷的吸附量不超过40％时,在高于相变温度时未泄漏,相变温度在26～31℃之间,并且具有很高的相变焓(131.6～163.3 J/g),是一类形态稳定、相变焓高、热性能良好、应用前景广泛的节能环保材料.     

十六醇-癸酸/粉煤灰定形相变材料的制备及热性能分析

基于节能减排的重要性,采用实验的方法制备了1种十六醇与癸酸的低共熔相变材料,该材料的融化温度为25.5℃,潜热为203J·g-1,通过与作为封装基质的粉煤灰进行熔融,得到另一种相变储能材料,测得其熔点为22.7℃,潜热为70.51J·g-1,相变材料在粉煤灰中的质量分数为48%。SEM和比热分析表明,相变材料与粉煤灰有很好的相容性,复合后的相变材料比纯粉煤灰的比热高出1.07倍;经过500次凝固融化循环,其稳定性较好。添加质量分数为6%的石墨后,相变材料的冷凝与融化时间分别减少20%和15%,传热性能得到提高。实际应用测试表明,这种材料能起到很好的隔热保温作用。     

癸酸/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的制备及性能研究

以癸酸为相变材料、膨胀珍珠岩为载体,采用真空吸附法将相变材料吸附到膨胀珍珠岩孔隙内,制备出癸酸/膨胀珍珠岩复合相变储能材料。采用SEM、FT-IR及DSC分别对复合相变储能材料的形貌、结构、相变温度和相变潜热进行表征。结果表明:癸酸能很好地吸附到膨胀珍珠岩的孔隙内,当癸酸的质量分数达到70%时,吸附量达到最大,起始相变温度为30.91℃,相变潜热达109.74J/g;癸酸与膨胀珍珠岩的复合为物理复合,没有改变癸酸的相变储能特性。     

癸酸-月桂酸/膨胀石墨相变储能材料的制备及性能研究

以癸酸-月桂酸低共熔物为相变材料,多孔石墨为基体,利用多孔石墨的吸附特性,制备出癸酸-月桂酸/膨胀石墨定形相变储能材料。采用DSC、ESEM、融化凝固过程分析对定形相变储能材料进行了结构和热性能研究。结果表明,癸酸-月桂酸被有效地包封在多孔石墨孔内,并且在定形相变材料中占80.47%(质量比);定形相变材料的相变温度为19.50℃,相变焓为93.18J/g;与癸酸-月桂酸相比,定形相变材料的导热性能有一定程度的提高。     

十八醇/DMDBS凝胶态相变材料的制备与性能研究

研究了凝胶因子在醇类复合相变材料中的应用,以十八醇为储能材料,以二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)为凝胶因子制备了一种新的凝胶态复合相变材料,得到的复合相变材料具有较高的储能密度,相变材料的含量可达到94.2%。所制备的复合相变材料不易发生泄漏,DMDBS添加量为3%时,复合相变材料的凝胶解缔温度为177.4～189.8℃,远高于十八醇的熔点。DSC结果表明,复合相变材料的熔融焓变和凝固焓变分别为184.4和180.9J/g。经过100次热循环实验后,复合相变材料的相变温度没有明显变化,焓变值略有降低。通过SEM观察了复合相变材料和干凝胶的表面形态。通过添加膨胀石墨(EG)提高了复合PCM的导热性,使升温和降温时间分别缩短了54.75%和56.36%。     

正十八烷/泡沫相变复合材料蓄热实验研究

通过实验对相变复合材料的相变过程进行研究,将相变材料正十八烷(C18)分别填充到泡沫铜和泡沫碳中来提高相变材料的导热性能,采用差示扫描量热法(DSC)分析了正十八烷相变材料的热物性。利用相变蓄热装置对三种不同材料(C18、C18/泡沫碳、C18/泡沫铜)进行蓄放热对比实验,记录温度测试数据,分析这三种不同材料的温控性能与蓄热能力,并与正十八烷的结果对比。结果表明:泡沫材料的填充大幅提高相变材料的温控性能,使蓄热装置温度分布更均匀。     

正癸酸/膨胀珍珠岩相变水泥板的热特性研究

以正癸酸(CA)为相变材料,膨胀珍珠岩(EP)为基体材料,通过真空吸附法制备了可应用于外墙隔热控温领域的CA/EP定型复合相变材料。将CA/EP掺入水泥砂浆中制备了相变水泥板并测试其热特性,结果表明,CA/EP能提升水泥板的热能存储能力,20wt%相变水泥板的熔化、凝固相变潜热分别为14.25J·g-1、14.1J·g-1;CA/EP的加入能提高水泥板的比热容,且相变水泥板中复合相变材料含量越高,其等效比热容越大;定型复合相变材料CA/EP的加入能提高水泥板的比热容,且相变水泥板中复合相变材料含量越高,其等效比热容越大;CA/EP的加入会显著减小水泥板的导热系数和蓄热系数,增大热惰性系数。与普通水泥板相比,10wt%、15wt%、20wt%相变水泥板的导热系数分别下降了39.4%、47.83%和52.49%(20℃),37.94%、46.84%和50.63%(50℃),蓄热系数分别下降了34.07%、40.62%和44.87%(20℃),30.25%、35.59%和37.65%(50℃),热惰性系数分别增大8.75%、13.78%和15.96%(20℃),8.75%、21.53和26.21%(50℃)。     

不同乳化剂作用下三聚氰胺-甲醛@正十八烷微胶囊相变复合材料微观形貌和热性能

采用原位聚合法,通过改变非离子/阴离子乳化剂组合制备了一系列以正十八烷(OD)为芯材、三聚氰胺(M)-甲醛树脂(F)为壁材的微胶囊相变储能材料,并借助FTIR、SEM、DSC和激光粒度分析仪等手段系统研究了乳化剂复配对M-F@OD微胶囊相变材料微观形貌和相变潜热的影响。结果表明,不同乳化剂组合及掺量对M-F@OD微胶囊相变材料的形貌和性能产生显著影响,当采用非离子和阴离子复合乳化剂时,M-F@OD微胶囊相变材料团聚现象得到明显改善,粒径分布更加均匀,颗粒尺寸进一步细化,粒径大小范围为0.1~1μm,储热能力明显提高,相变潜热达到70.86J/g。     

纳米金属粒子强化正十八烷相变传热性能的实验研究

对正十八烷中分别添加纳米Cu粒子、纳米Al粒子及纳米Fe2O3粒子的复合相变材料的传热性能进行了实验研究。采用热针法分别对正十八烷及其与纳米金属粒子的复合相变材料的固态体系、液态体系的导热系数进行了实验研究,结果表明:在正十八烷中添加纳米金属粒子后,纳米金属粒子/正十八烷复合相变材料固、液态体系的导热系数随着纳米金属粒子质量分数的增加而显著提高,且纳米Al粒子/正十八烷复合相变材料导热系数的提高较其他两者更为明显。采用DSC对正十八烷及添加了不同质量分数的纳米金属粒子/正十八烷复合相变材料的相变潜热及相变温度进行了实验研究,结果表明:纳米金属粒子/正十八烷复合相变材料的相变潜热比纯正十八烷材料略低,且随纳米金属粒子质量分数的增大逐渐减小,但其相变温度变化不大。     

癸酸／膨胀珍珠岩复合相变储能材料的制备及性能研究

以癸酸为相变材料、膨胀珍珠岩为载体,采用真空吸附法将相变材料吸附到膨胀珍珠岩孔隙内,制备出癸酸／膨胀珍珠岩复合相变储能材料。采用SEM、FT-IR及DSC分别对复合相变储能材料的形貌、结构、相变温度和相变潜热进行表征。结果表明：癸酸能很好地吸附到膨胀珍珠岩的孔隙内,当癸酸的质量分数达到70％时,吸附量达到最大,起始相变...     

癸酸-正辛酸低温相变材料的制备和循环性能

本文研制了一种用于相变温度在0~5℃的冷藏运输系统的二元有机复合相变蓄冷材料。该材料由癸酸和辛酸按比例混合经超声波振荡后制得,质量配比为30∶70。通过步冷曲线法测定了不同质量配比的癸酸-正辛酸溶液的相变温度,利用相图确定了二元低共熔共晶点,此时的质量配比为30∶70。经差示扫描量热仪(DSC)测得共晶溶液的相变温度为1.5℃,相变潜热为120.6 J/g。癸酸-正辛酸共晶混合物经过30次、60次结晶与熔化循环后,相变温度、相变潜热均未发生明显变化。测试结果表明,该相变蓄冷材料具有合适的相变温度、较高的相变潜热和良好的循环热稳定性,在蓄冷系统尤其是冷藏运输系统中有着很大的应用潜力。     

正癸酸-月桂酸-硬脂酸三元低共熔体系/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征

将正癸酸(DA)、月桂酸(LA)和硬脂酸(SA)熔融共混制备了三元体系相变材料(DA-LA-SA),以DA-LA-SA为相变材料,膨胀石墨(EG)为载体材料,用熔融共混法制备不同DA-LA-SA含量的三元低共熔脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料(DA-LASA/EG-PCMs)。采用FT-IR、XRD、SEM、TGA和DSC对其组成成分、晶体结构、微观形貌、相变温度和相变焓进行表征。结果表明,当DA、LA和SA的质量配比为1∶8∶1时,DA-LA-SA具有较低的相变温度和较高的相变焓;EG由大量的微孔构成,通过微孔束缚和表面吸附与DA-LA-SA物理结合,具有良好的稳定性;EG质量分数为10%时,所制备的DA-LA-SA/EG-PCMs三元相变体系复合相变材料的相变温度为38.6℃,相变焓为123J/g,导热系数为3.572 1 W·(m·K)-1,分散均匀,颗粒粒径较小,具有优良的热性能和稳定性。     

低温复合相变材料正辛酸-癸酸的制备及性能分析

将正辛酸(OA)与癸酸(CA)按比例混合制备二元复合相变材料OA-CA,用于相变温度2～8℃的医药冷藏运输系统中。首先通过理论计算预测了二元混合物的共晶点,确定它的共晶点比例、相变温度及潜热值,然后围绕共晶点比例配制6种不同比例的混合物。结果表明:OA-CA的过冷度为0.4℃、共晶点质量比为71∶29、相变温度为1.7℃、相变潜热为122.1J/g、热导率为0.3231W/(m·K)。对OA-CA低温复合相变材料进行100次循环蓄放冷实验,发现其相变温度、潜热值、热导率均未发生明显变化。     

石墨/石蜡复合相变储热材料的热性能研究

膨胀石墨(EG)在超声作用下解离成微米级石墨片层(MSGF),并加入到石蜡基体中制备得到石墨/石蜡复合相变储热材料,并对复合相变材料的结构和热性能进行表征。实验结果表明,该石墨/石蜡复合相变储热材料储热速率加快,化学性质稳定。随MSGF质量分数的增加,固态及液态复合材料的导热系数均呈非线性显著增长,相变温度及相变潜热略有降低。     

月桂酸-癸酸/十四醇-十二烷复合相变储能材料的制备与性能研究

本文研制了一种用于相变温度为5~15℃的储能系统的相变储能材料,该材料由月桂酸(LA)、癸酸(DA)、十四醇(TA)与十二烷(DD)按比例混合经超声波振荡后制得,质量配比为27.1∶28.5∶29.6∶14.8。相变储能材料的性质通过步冷曲线法、差示扫描量热法(DSC)以及热稳定循环测试法等方法来研究。实验结果表明,本相变储能材料的过冷度接近0℃,可忽略不计;在流速为10 m L/min的液氮氛围以及5℃/min的温度变化速率下,相变温度为5.13℃,相变潜热为154 J/g;本材料循环600次后偏离了共融状态,但无分层,具有较好的循环稳定性;通过一系列性能测试,得到了本材料的基本物理性质及热性能。由此可得,本相变复合材料具有较高的潜热、合适的相变温度、较好的热稳定性以及较低的成本,在储能系统尤其是空调系统中表现出了极大的潜力。