黄原胶对不同相变温度芒硝基相变储能材料性能影响

采用FT-IR、XRD筛选速溶高粘XG作3种温度梯度芒硝基相变储能材料粘稠剂,从微观形貌以及相变体系酸碱度对粘稠剂稳定性影响方面进行了研究分析,研究表明,选择防相分层效果最佳的速溶高粘XG作为22℃、14℃、7℃芒硝基相变储能材料粘稠剂.同时研究了速溶高粘XG在3种温度梯度芒硝基相变储能材料中的最佳添加量,以及对3种温度梯度芒硝基相变储能材料热焓值、过冷度的影响.结果表明:22℃、14℃和7℃芒硝基相变储能材料中速溶高粘XG添加量分别为1.4％、2.4％、1.0％时能够防止相分层,相变温度分别为23℃、12.5℃以及9.8℃,热焓值分别为197.5 J/g、111.1 J/g、56.83 J/g,23℃、12.5℃相变温度芒硝基相变储能材料未出现过冷度现象,9.8℃相变温度储能材料产生0.1℃的过冷度.     

氧化修饰石墨增强水合盐相变材料热性能的研究

采用复合芒硝(SCNa)为相变材料,以强氧化剂多步氧化法氧化石墨粉,然后采用物理共混法制备出具有优异相变热性能的氧化石墨/复合Na2SO4·10H2O相变材料.结果 表明:加入1％石墨粉,相变温度降低到26.5℃,相变潜热提高到195.8 J·g-1.加入强氧化剂氧化石墨粉,相变温度降低至25.4℃,对相变材料相变潜热提高较大,相比于SCNa材料增加了23％,达到216.5 J·g-1,具备较好的相变热性能.     

纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的制备及其热性能

针对芒硝相变材料因过冷度大、相分层严重导致相变潜热存储循环寿命缩短的问题,以Na₂SO₄·10H₂ONa₂CO₃·10H₂O-NaCl相变材料体系为基体、改进的Hummers法结合冷冻干燥和球磨工艺改性制备的亲水性纳米氧化石墨烯（Nano-GO）为添加剂,制得纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料（GO-MCPCMs）。结果表明：氧化处理过的纳米氧化石墨烯中O/C比例增加了65.75%,结构缺陷水平由0.224增至1.088,无团聚现象;纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的结晶相变温度增至约23℃、过冷度减小至0℃、相分层消除,该复合相变体系中Na₂SO₄结晶体全部结晶为晶粒长度尺寸近于2 cm的Na₂SO₄·10H₂O;500次固-液循环前后含氧化石墨烯质量分数为0.075%的GO-MCPCMs结晶潜热值分别为156.7 J/g和149.9 J/g,...     

多孔硅藻土支撑芒硝基相变储能材料制备及其性能表征

采用真空浸渍法制备出一种改性硅藻土/芒硝基复合相变储能材料.在该复合材料中,以蔗糖为碳源,按比例与多孔硅藻土混合后,在氮气气氛下煅烧,使之在多孔硅藻土表面发生原位碳化以增强其导热性.采用真空浸渍法与芒硝、十水碳酸钠复合制备硅藻土支撑的芒硝基相变储能材料,利用SEM、DSC、FTIR、Hot Disk等测试了材料微观形貌、热性能、过冷度、稳定性及导热系数.结果表明,蔗糖在多孔硅藻土表面碳化可以显著提高多孔硅藻土的导热性能,当蔗糖添加量为5wt％时,硅藻土颗粒结构未受到破坏,此时导热系数为0.7985 W/(m·K),相较于未添加蔗糖碳化的硅藻土提高46％;复合相变储能材料中水合盐负载量为60％;制得的复合相变储能材料的融化温度和结晶温度分别为18.3℃和16℃,相变过程放热量为74.43 J/g,相较于纯相变储能材料有所降低;复合相变储能材料中硅藻土可有效延长相变储能材料使用寿命,经100次循环试验后,相变焓为71.22 J/g,降低4.5％,循环稳定性较好.     

温室用Na2SO4·10H2O-Na2HPO4·12H2O复合定形相变材料制备及性能

十水硫酸钠因过冷度、相分离、相变温度过高和液相泄漏等问题,限制了其在日光温室中的应用,所以需要对其进行改性研究。本文通过添加十二水磷酸氢二钠改善过冷度、氯化钾降低相变温度以及树脂作基体解决相分离和液相泄漏,制备出了Na₂SO₄·10H₂O+80% Na₂HPO₄·12H₂O+6% KCl+6%树脂（质量分数,余同）的复合定形相变材料,并进行了升降温、差示扫描量热仪（DSC）和循环稳定性的测试。结果表明：添加80%十二水磷酸氢二钠,其过冷度和相变潜热分别为1.35℃和268.7J/g;再添加6% KCl可以使相变温度达到温室所需温度23.89℃,且潜热为183.25J/g;最后加入6%树脂可以抑制相变材料的相分离和液相泄漏等问题,其凝固温度为11.56℃,熔化温度为22.61℃,过冷度为1.41℃,相变潜热为143.6J/g。复合定形相变材料在加热到50℃时,没有液相泄漏产生;经过100次循环,其潜热降为127.8J/g,比循环1次衰减了11.2%。得到的复合定形相变材料具有潜热值较大、相变温度合适、热稳定性较好等优点,适合应用于日光温室领域。     

矿用降温服常温石蜡基相变材料制备及性能研究

对不同种类的石蜡混合、石蜡和纯组分烷烃进行混合复配,并对制备的样品进行相变温度和相变潜热研究,结果表明：矿用降温服所采用的常温石蜡基相变材料相变温度为16.9℃,相变潜热为124.2 J/g,该降温服具有很好的热舒适性和降温特性,能够满足井下降温的需要。     

硫酸钠水合盐相变蓄冷材料的制备及性能优化

针对空调系统应用场合,提出一种以十水硫酸钠（sodium sulfate decahydrate,SSD）为主材的相变蓄冷材料新型制备配方,并对材料的各方面性能加以优化。首先采用步冷曲线法确定成核剂比例,消除材料过冷现象,在此基础上研究分析了不同种类、含量的增稠剂[聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、羧甲基纤维素（CMC）、聚阴离子纤维素（PAC）、黄原胶（XG）]对材料相分离及相变潜热的影响,接着加入熔点控制剂氯化铵、氯化钾改变十水硫酸钠的相变温度,调配出满足空调温区的相变材料,最后加入膨胀石墨（expanded graphite,EG）进一步改善材料的导热性和稳定性,并进行了热循环测试。结果表明：添加质量分数3%的硼砂对降低材料过冷度效果最佳;添加质量分数1.0%~2.0%的PAAS可以消除材料的相分离现象,且对材料的相变潜热影响较小。SSD-BPA∶EG质量比为93∶7时材料具有较高的导热性和形状稳定性。经优化后复合相变蓄冷材料的相变温度为7.4℃,相变潜热为117.4J/g,热导率为1.876W/(m·K),经200次循环后材料的相变温度保持稳定,潜热衰减率为14.05%。     

Cu含量对Al-Cu-Si合金相变储热性能的影响

Al-Cu-Si基相变材料具有成本低、相变潜热高、抗氧化性能高等优势,是最具潜力的太阳能储存材料之一。而Cu含量对其储热性能特别是体积潜热有重要影响,但相关研究未见报道。通过差示扫描量热仪和激光热导分析仪研究了Al-Cu-Si合金的相变温度、质量潜热和体积潜热随Cu含量变化的关系,以及比热容、热扩散率和热导率等随温度变化的关系。研究结果表明,在Cu含量35%～55%时,Al-Cu-Si合金相变温度为512.5～604.2℃,质量潜热为354.4～458.1 J?g^-1,体积潜热为1524.1～1763.8 J?cm^-3。质量潜热和体积潜热均随着Cu含量的增加呈现出“双峰型”的变化趋势,Cu含量42%时质量潜热最大,为458.1 J?g^-1;Cu含量48%时体积潜热最大,为1763.8 J?cm^-3。Al-Cu-Si合金的热导率随着Cu含量的增加而降低,且在500℃时Al-Cu-Si合金的热导率为91.4~137.5 W?m^-1?K^-1。综合研究表明,Al-Cu-Si合金在太阳能储热领域具有很高的应用价值。     

十水硫酸钠相变蓄冷材料的制备及性能研究

针对果蔬保鲜冷链运输对温度的要求,制备出一种具有适宜相变温度和潜热值的十水硫酸钠相变蓄冷材料。本研究考察了成核剂硼砂的含量对材料过冷度的影响,分析了增稠剂聚丙烯酸钠的含量对材料相分离问题的改善效果,探究了氯化铵和氯化钾的配比对材料蓄冷温度的调节效果,并进行了冷热循环测试。结果表明,十水硫酸钠水合盐体系的最优配比为：4%硼砂+0.75%聚丙烯酸钠+15%氯化铵+5%氯化钾,此时相变体系基本无过冷和相分离,相变温度为11.42℃,相变焓为97.99J/g,经过30次冷热循环后相变温度和焓值基本没有发生变化。     

红外隐身用相变微胶囊材料的制备

以丙烯酸为囊壁材料,石蜡为囊芯,采用原位聚合法制备了相变微胶囊材料。利用SEM和FTIR表征了所制备相变微胶囊的形貌和化学结构。相变微胶囊的DSC测试表明,相变温度在37℃左右,相变潜热在144J/g左右,达到了红外隐身所要求的较高热焓值,并将其填充在可控加热的金属板内,红外成像图显示具有明显的降温功能。     

热控相变涂层研究

将具备可逆吸热/放热功能的高比热容材料以微胶囊形式进行包覆后,通过与树脂黏结剂的充分润湿和均匀分散,制备具有吸/放热和保温功能的热控相变涂层.在相变涂层传热理论模型基础上,研究了不同微胶囊含量和不同涂层厚度下的控温功能,并与普通涂层进行了贮热性能对比测试.结果表明:可实现涂层在特定温度段的贮热控温,有效改善装备表面的热辐射特性,提高热红外伪装功能.     

癸酸-月桂酸二元复合相变材料的相变特性研究

采用“冷却曲线法”测试癸酸-月桂酸二元体系的凝固点,验证了施罗德公式用于储热配方设计的可行性。配制相变温度在25—30℃之间的、可以应用于建筑节能领域的复合相变材料,并对其相变温度和相变潜热进行差示扫描量热计（DSC）分析。     

相变材料研究综述

简述相变材料定义及发展历程,指出该材料在工程应用中具有极大潜力.详细介绍了相变材料的工程分类、适宜各应用领域相变材料的筛选、相变材料的热特性、相变材料复合制备方法和相变传热数值模拟方面的研究现状,总结了相变材料研究过程中存在的问题和发展方向.     

十四醇相变微胶囊的合成与表征

以丙烯腈、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的共聚物为壁材,十四醇为芯材,通过悬浮聚合法合成相变储能微胶囊材料。研究了单体组成、均化速率、芯壁比对微胶囊形貌和性能的影响,并利用红外光谱、光学显微镜、扫描电子显微镜、激光粒度仪、差示扫描量热仪、热重分析仪分别对微胶囊进行了表征。通过实验优化,当芯壁比为1.5∶1(质量比),均化速率为1 500 r/min,反应温度为70℃时,制备的相变微胶囊球形圆整,粒径均匀,相变焓为113.53J/g,并具有良好的热稳定性。     

固-液相变传热强化过程研究进展

相变热控技术是从20世纪60年代航天热控技术演变而来,通过相变将热量储存或释放从而达到控制温度的目的。但是由于部分相变材料的导热系数低,使系统的储能和释能时间增加,不利于有效控制系统的温度。这种系统只适用于功率不高且功率周期性变化的场所,针对这个问题,国内外学者进行了大量研究,文章对近几年国内外强化相变传热的大量研究进行了综述。介绍了三种主要的强化传热方法,分别是泡沫金属、金属固体和金属翅片、膨胀石墨。并探讨了强化相变传热中存在的问题。     

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。     

Bi掺入相变光盘GaSb靶材的研究

光盘存储技术正逐步占据数据记录的主导地位,其中的相变光盘吸引了越来越多的研究者。本文研究了Bi的掺入对相变光盘GaSb靶材性能的影响,通过XRD分析得到Bi原子主要代替靶材中的Sb原子,DSC分析表明随着Bi的含量的增加靶材的熔点下降。     

基于相变材料作用下的智能调温纤维

介绍了相变材料和调温纤维的工作机制,阐述了智能调温纤维的研制工艺,重点讨论了相变储能微胶囊乳液对纤维纺丝溶液熟成度、黏度及纤维成品质量的影响。通过DSC测试分析了纤维及面料的焓值变化,证明了智能调温纤维及其面料具有储能作用。对智能调温纤维的前景进行了展望。     

相变储能混凝土用相变材料的制备研究

通过试验研究,筛选了月桂酸与月桂醇二元低共熔体作为相变材料,选择膨胀珍珠岩作为载体,利用真空吸附法制备了相变骨料,通过分析研究发现相变材料与膨胀珍珠岩具有很好的相容性,其相变温度与相变潜热较吸入之前都有所增大.     

相变钢渣粗骨料的制备及相变钢渣混凝土性能试验研究

利用真空加热方法,对多孔钢渣粗骨料进行石蜡相变材料的吸附试验,制备多孔相变钢渣粗骨料,采用自制水化热容器进行两种钢渣骨料混凝土放热过程对比.结果表明:吸附相变材料的钢渣骨料具有较低的温升速率,适宜大体积混凝土控温要求;通过钢渣骨料混凝土强度的对比试验及扫描电镜分析,吸附相变材料的钢渣骨料与水泥界面较钢渣骨料混凝土界面弱,实际应用中应对相变钢渣骨料进行偶联剂处理,以保证发挥相变钢渣混凝土控温效应基础上满足大体积混凝土强度要求.