CaCl_2·6H_2O/多孔Al_2O_3复合相变材料的制备与热性能

将CaCl2·6H2O作为相变材料,3%的硼砂作为成核剂,以多孔Al2O3作为基体,通过真空浸渍法和多孔Al2O3的毛细吸附作用,制得不同比例的CaCl2·6H2O/多孔Al2O3复合相变材料,并进一步对其微观结构和热性能进行了分析。N2吸附脱附等温线分析证明,多孔Al2O3具有较大的比表面积。SEM照片和FTIR光谱说明CaCl2·6H2O被成功吸附入Al2O3的多孔结构中。DSC曲线显示,复合相变材料的熔融潜热可达99.81 J/g,说明其具有良好的相变储热性能。     

无机相变材料CaCl2·6H2O的过冷特性

CaCl₂·6H₂O作为一种常见的常温无机水合盐相变材料,由于成本低、易获取、蓄热强而受到广泛的关注。按无水CaCl₂与H₂O的质量比为1.027：1制备了CaCl₂·6H₂O,经X射线衍射（XRD）表征其晶体结构;通过添加成核剂SrCl2·6H₂O和Ba（OH）₂对CaCl₂·6H₂O改性,发现两者的联合作用可抑制过冷,10次熔化-冷却循环平均过冷度1.07℃。采用差示扫描量热仪（DSC）测定CaCl₂·6H₂O添加成核剂前后相变潜热,发现潜热由223.54 J·g^-1降至160.41 J·g^-1;为了扩大CaCl₂·6H₂O相变温度的范围,通过添加质量分数分别为5%、10%、15%、20%和25%的MgCl₂·6H₂O,发现相变温度随MgCl₂·6H₂O质量分数的升高呈线性降低,但不宜超过20%;选取CaCl₂·6H₂O-20% MgCl₂·6H₂O二元共晶盐相变储热体系为改性目标,通过添加1% SrCl2·6H₂O和0.5% CMC,过冷度降至0.57℃,相变潜热为141.09 J·g^-1,低于单独组成盐CaCl₂·6H₂O的潜热223.54 J·g^-1和MgCl₂·6H₂O的潜热163.35 J·g^-1。研究表明,CaCl₂·6H₂O作为无机相变材料具有显著的应用价值。     

Ti3SiC2/Al2O3复合材料的制备与性能研究

以TiC／TiO2/Si／Al／Ti等为主要原料，采用热压法原位合成Ti2SiC2／Al2O3复合材料，分别探讨了Al掺入量和工艺制度对Ti3SiC2/Al2O3复合材料物相、显微结构以及性能的影响。结果表明：原位合成制备的Ti3SiC2/Al2O3复合材料与传统方法合成制备的纯Ti3SiC2材料相比，材料的硬度和致密度均有很大的提高。     

相变储能材料CaCl2·6H2O的研究进展

综述了无机水合盐相变储能材料CaCl₂·6H₂O近年来的研究进展,指出过冷、相分离、低热导率和易泄漏问题是制约其发展的主要障碍。介绍了不同成核剂和增稠剂对CaCl₂·6H₂O过冷和相分离问题的改善,概述了提高热导率和解决泄漏问题的研究现状,总结了现阶段研究中的优点以及不足,并对相变储能材料CaCl₂·6H₂O未来的研究发展方向进行了展望。     

阳极氧化法制备纳米孔径的多孔Al2O3膜

本文采用阳极氧化法制备多孔Al2O3陶瓷膜，研究了电流密度、氧化时间和电解液对铝表面原位生长多孔氧化铝膜的影响。应用扫描电镜(SEM)，能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段分析研究了氧化铝膜的相结构和表面形貌。     

烧结制度对多孔Al2O3陶瓷载体性能影响的研究

本文用固态粒子烧结法制备多孔氧化铝陶瓷 ,研究了烧结制度对多孔陶瓷的空隙率、孔径、硬度及热变型等的影响 ,制得了具有较高孔隙率 (44 %～ 6 0 % )和一定孔径分布和强度的多孔氧化铝陶瓷     

多孔阳极氧化铝膜及Al2O3/TiO2纳米复合结构新工艺

研究多孔阳极氧化铝膜新工艺。通过扫描电子显微镜（SEM）、System Six X射线能谱仪（EDS）、X射线电子衍射（XRD）、精密pH计和TT-230涡流测厚仪,对其进行了表征。研究了电解液浓度,氧化温度、电压、时间和扩孔时间对膜形成的影响。确定氧化工艺,新工艺拓展氧化温度的范围（15～40°C）。制备具有高度有序的氧化铝模板和TiO2/Al2O3复合纳米结构。     

Bi2WO6在多孔Al2O3纤维上的原位生长及其光催化性能表征

以多孔Al2O3纤维为载体,应用水热方法使Bi2WO6在纤维上原位生长.利用XRD、SEM等分析测试手段对样品进行表征,研究了在水热温度为180℃条件下,不同水热保温时间和pH值对纤维上Bi2WO6形成及结晶形貌的影响.分析评价了负载有Bi2WO6的多孔Al2O3纤维在可见光辐照下对RhB溶液的光催化降解性能.结果表明,Bi2WO6微晶不仅能够在比表面较大的多孔Al2O3纤维上原位生长,且致密均匀,并具有良好的针状结晶形貌.不同的水热保温时间和pH值对应生成的Bi2WO6结晶形貌以及光催化性能也呈现一定的规律,在保温时间为9h,pH=1的条件下,Bi2WO6生长的最为致密均匀,且保持多孔结构,在60 min内可使RhB降解95％.     

杂多酸H3PW12O40·6H2O催化合成甲酸异戊酯

利用杂多酸H3PW12O40.6H2O为催化剂,对以甲酸和异戊醇为原料合成甲酸异戊酯的反应条件进行了研究。讨论了诸因素对产率的影响。实验表明:此催化剂不仅能减少对生产设备的腐蚀,而且具有很好的催化活性。合成反应的最优化条件为:醇酸摩尔比为2.0∶1,催化剂用量为2.5 g,反应时间2.5 h,酯收率可达87.9%。     

纳米材料/十四酸混合相变蓄热材料的制备与特性

选用纳米金属Cu和碳素材料石墨烯纳米片（GnPs）为改性剂分别添加至十四酸（MA）中,制备出Cu质量分数为1%、2%、3%和4%的Cu/MA混合相变蓄热材料及GnPs质量分数为1%、2%和3%的GnPs/MA混合相变蓄热材料,并对混合相变材料性能进行表征。结果表明：Cu/MA固态和液态热导率随Cu质量分数增加呈线性提高,1%（质量）GnPs/MA固态热导率较纯MA显著提高101.51%,随GnPs质量分数增加,热导率增幅减缓;FT-IR谱图表明Cu与MA及GnPs与MA间的混合均为物理作用;DSC结果显示添加Cu或GnPs可降低MA的过冷度和相变潜热,且随质量分数增加,相变潜热逐渐降低;4%（质量）Cu/MA和3%（质量）GnPs/MA放热时间相比于纯MA分别减少了23.4%和38.7%;4%（质量）Cu/MA和3%（质量）GnPs/MA在经历300次快速热循环试验后,晶体结构和相变温度基本保持不变,相变潜热分别降至168 J·g^-1和181 J·g^-1左右,仍满足蓄放热要求,两种材料均具有良好的热循环稳定性。     

癸酸相变微胶囊的制备及热性能

以尿素、甲醛及癸酸为原料,利用原位聚合法制备了脲醛树脂包覆癸酸的相变微胶囊。以芯壁质量比、乳化剂用量、乳化转速及固化剂含量为变量设计正交实验,采用ESEM、FTIR和DSC分别表征癸酸微胶囊的微观形貌、化学结构及热性能,利用渗漏率实验测试癸酸微胶囊的防渗性能。结果表明,m(OP-10)∶m(Span-80)=4∶1的复合乳化剂有利于改善癸酸微胶囊颗粒特性。癸酸微胶囊P(芯壁质量比3∶2、乳化剂用量占芯材质量5%、乳化转速1400 r/min、固化剂间苯二酚用量占尿素质量12%)在微观形貌上分散良好且大小均一,相变潜热为123.91 J/g,渗漏率和包覆率分别为6.95%和69.7%,与癸酸微胶囊S(芯壁质量比1∶1、乳化剂用量占芯材质量6%、乳化转速1100 r/min、固化剂用量占尿素质量10%)相比,癸酸微胶囊P的渗漏率降低了57.2%,包覆率反而提高了132.3%,具有良好的热性能。     

导热增强聚氨酯基柔性定形相变材料的制备及性能

以聚乙二醇（PEG10000）和氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷（APDMS）为软段，以甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）为硬段，以碳纳米管（CNTs）作为功能性材料，一锅法制备了导热增强的聚氨酯基柔性定形相变材料（PU/APDMS/CNTs）。用FTIR、XRD、DSC和TGA等对材料的结构特征和热性能进行了表征。当APDMS含量为10 wt%时，PU/APDMS/CNTs的相变焓值为88.3 J/g，该相变材料在200℃内不发生热分解，具有良好的热稳定性和定形效果，加入5 wt% CNTs的柔性定形相变材料，能够实现光热转换和热能存储，其光热转换和热能存储效率为62.8%，与未加入CNTs的相变材料相比，导热性能明显增强，其升降温速率提高了2.75倍。     

碳纳米管/有机酸复合相变材料的制备及性能

以多壁碳纳米管（MWNT）为支撑材料，十二酸（LA）、十四酸（MA）、十六酸（SA）和十八酸（PA）为相变主材，采用熔融共混法制备不同成型复合相变材料。利用压片机、红外热成像仪、导热系数测试仪和电阻率测试仪对成型材料的物理性质、温度场分布、蓄-放热时间、导热率和电阻率进行测试。结果表明，成型压力和MWNT添加量对复合材料密度影响较小。4种有机酸中分别添加24%、19%、25%和26%的MWNT时，有机酸不会泄漏。成型后虽然温度场分布更均匀，且具有良好疏水性，但蓄热速度减缓。复合材料导热率分别比纯有机酸提高2.7~3.7倍、2.7~4.5倍、2.7~4.4倍和1.7~2.4倍。压力从1MPa变到11MPa时，复合材料电阻率分别减小75.9%、76.5%、72.2%和74.0%，材料电阻率变化曲线拟合表明两者之间相关性较高。说明制备的复合相变材料具有良好的疏水、导热和导电性能。     

脂肪酸相变储能材料热性能研究进展

在以往所研究的相变材料中,脂肪酸由于展现出优越的性能,得到了研究者更多的关注,但同样存在相变温度不适宜和导热性能差等热性能问题。本工作通过现有文献对脂肪酸相变储能材料的热性能进行系统分析,提出了脂肪酸与脂肪酸、脂肪醇及石蜡复合3种有效解决相变温度不适宜的方法;针对导热性能差提出了多孔材料吸附、添加碳材料或金属粒子和微胶囊化3种高效易行的强化传热方式,进而说明这一领域目前研究重点。同时,对脂肪酸储能材料的相变性能、导热增强方法及导热增强剂进行了比较,分析了各自的优缺点。最后,对脂肪酸相变储能材料热性能研究的不足之处进行了探究,并指出了制备出更多能应用于建筑节能和纺织等领域的脂肪酸相变储能材料和着重研究脂肪酸与石蜡的复合等进一步研究方向。     

新型六水氯化镁-六水硝酸镁/石墨相氮化碳复合相变材料的制备及其热性能研究

我国青海盐湖镁资源的利用率低,带来严重的资源浪费和环境污染,若将镁盐开发为相变储热材料,则可扩大其应用领域,从而促进镁盐资源的充分利用。针对中低温保温隔热的应用需求,在前期工作基础上,选用MgCl₂·6H₂O-Mg（NO₃）₂·6H₂O（MCH-MNH）质量比为41∶59的共晶盐作为相变材料,为降低其过冷度并提高隔热性能,选用多孔介质石墨相氮化碳（g-C₃N₄,CN）作为支撑材料,制备低热导率的MCH-MNH/CN复合相变材料。先将尿素在550℃高温下煅烧得到多孔的CN,再采用吸附法制备出MCH-MNH/CN复合相变材料,并对复合相变材料的形貌、结构与热性能进行了表征和测量。结果表明,共晶盐相变材料均匀地吸附在CN的微孔结构内,其与CN的复合是一个物理过程,没有发生化学反应;复合相变材料的相变温度为55.2℃,相变焓值为92.7 J/g,几乎没有过冷度,其热导率为0.3 W/（m·K）,仅是共晶盐MCH-MNH的一半,提高了隔热性能。此外,复合相变材料还具有良好的热稳定性,在中低温保温隔热领域具有应用前景。     

Preparation and study of thermal properties of phase change materials based on paraffin–alumina‐filled polyethylene

Novel phase change materials based on paraffin and alumina‐filled polyethylene (FPE) were prepared using a two‐step process. In the first step, PE is synthesized using metallocene catalyst system. The synthesized PE is subsequently purified, whereas hydrated alumina–PE composites will be formed by the hydrolysis of aluminum organic cocatalyst and dispersion of hydrated alumina in the PE matrix. In the second step, paraffin–alumina‐FPE composites were prepared by using the ex situ technique. Scanning electron microscopy, X‐ray diffraction, Fourier‐transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, and differential scanning calorimetry were used to evaluate the structure and thermal properties of the composites. The results show that the incorporation of a suitable amount of alumina into the composites changes their thermal stability. It is also possible to improve the thermophysical properties of the thermal energy storage materials by altering the paraffin ratio to the FPE. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强相变材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）改性的二氧化硅(SiO2)为支撑材料,以氧化壁碳纳米管(O-CNTs)为导热增强材料,采用溶胶-凝胶法成功制备了PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强型复合相变材料。通过FTIR、XRD、SEM、DSC等对材料的结构和热性能进行了表征。当PEG含量为82.0%时,复合相变材料仍然具有良好定型效果,熔化焓和结晶焓达到134.2 J/g、126.6 J/g,而且材料具有很好的储热稳定性,300次热循环后,其储热焓值仅下降3.3%。相比于纯PEG,添加了0.6%的O-CNTs的复合相变材料的导热增强率为28.1%, 达到0.41W/(m?K)。红外热成像结果表明,复合相变材料的储能效率明显提高。     

纳米复合相变蓄热材料的制备与特性

相变蓄热材料（phase change materials,PCMs）是相变蓄热技术研究的基础。针对普通相变蓄热材料热导率低的缺点,采用纳米技术改善石蜡的相变传热性能,从而提高其热导率及热扩散系数。通过纳米颗粒-石蜡复合材料熔化过程测试和纳米颗粒沉降过程观察,确定铜纳米颗粒和Hitenol BC-10分别作为实验用纳米颗粒和分散剂,在制备稳定的纳米铜颗粒-石蜡复合相变材料的基础上,对其热物性进行了实验研究。结果表明纳米铜颗粒的添加使得石蜡热导率增幅最大,实验测得固态纳米铜-石蜡热导率提高7.9%,液态提高3.8%,而固、液态热扩散系数则分别提高了20.6%和16%。