复合相变材料研究进展

复合相变材料主要指性质相似的二元或多元化合物的一般混合体系或低共熔体系,形状稳定的固液相变材料,无机有机复合相变材料等.因其独特的功能成为近来新材料研究的热点.介绍了较为常见的几种复合相变材料的制备方法,溶胶凝胶法、加热共熔法、多孔介质法,微胶囊法,高分子聚合法等,并对它们的特点进行了分析,最后介绍了复合相变材料的前景.     

新型复合相变材料研究新进展

相变储能技术的发展对能源的有效利用和高科技产品的研发具有重要的意义,概述了传统相变材料的不足,引出新型相变材料的概念。结合近年来国内外新型相变材料的研究状况,系统概括和阐述了几种复合相变材料的制备方法,并对它们的特点进行了分析。最后,展望了新型相变材料的研究方向。     

聚乙二醇/不饱和聚酯树脂复合相变储热材料的性能

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,不饱和聚酯树脂(UPR)为定形载体,采用熔融共混法制备PEG/UPR定形相变材料(PEG/UPR SS-PCMs)。运用差示扫描量热分析、热重分析、X射线衍射、红外光谱手段分别对SS-PCMs的热性能、热稳定性、化学结构、SS-PCMs中各个组分之间的物理化学作用、结晶性能等进行表征。结果表明,SS-PCMs中PEG的端羟基与UPR或其固化物中的C=C双键、端羟基或端羧基分别发生加成反应及分子间脱水反应,生成醚或酯,两者之间的化学作用力较强,束缚着PEG的自由运动,呈现出不同于自由态下的固-固相变行为,故不同PEG掺量的SS-PCMs的相变温度(60℃左右)均较纯PEG的高,相变焓(80.1~133.7 J/g)较理论相变焓低9.1%~17.4%;PEG中间链节为能够自由运动的醚基,且端羟基比例小,故SS-PCMs中PEG链段大部分能够结晶且发挥相变行为,结晶性能稳定;SS-PCMs在温度低于382.6℃时,无热降解现象,热稳定性好。     

聚乙二醇/乙基纤维素复合相变蓄热材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为功能材料、乙基纤维素(EC)为支撑材料,根据有机相分离法制备了聚乙二醇/乙基纤维素(PEG/EC)复合相变材料,其中PEG的含量最大可达84.6%(质量分数)。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)等技术考察了PEG/EC复合相变蓄热材料的微观形貌、相容性及化学结构、蓄热性能及稳定性。结果表明,PEG/EC复合相变材料为不规则颗粒状粉末,PEG与EC的相容性较好,分子间形成氢键而没有形成新的化学键。由于EC与PEG间形成的氢键及分子链缠绕等作用,使PEG/EC复合材料呈网络结构,使得PEG发生固-液相变时失去了流动性。PEG/EC复合材料作为固-固相变材料,最大相变焓可达151.8J/g,在温度低于80℃范围发生相变,稳定性可靠。     

多孔基复合相变材料的制备与研究进展

相变材料具有储能密度较高、储存温度较低、近似恒温操作和储存空间较小等特点,利用相变材料与合适的多孔基体复合可形成多孔基复合相变材料,从而实现其对环境温度调节和控制的目的。综述了多孔基复合相变材料的制备与研究方面的进展情况,并着重介绍了可用于与多孔基体复合的相变材料种类、多孔基体的选择和多孔基复合相变材料的应用,对于了解和掌握多孔基复合相变材料的制备、研究和应用具有较为重要的参考价值。     

聚乙二醇/埃洛石复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇为相变材料、埃洛石为基体材料,采用无水乙醇夹带的方法制备出了聚乙二醇/埃洛石复合相变材料.借助于SEM、FT-IR和TG-DSC等手段对复合相变材料的形貌特征、吸附效果、复合机理及热性能进行了研究.结果表明:复合相变材料中聚乙二醇的适宜含量为65％(质量分数,下同),复合相变材料的相变温度为58.7℃、相变焓...     

基于复合相变储能材料的研究进展

相变储能材料具有储热密度高,储热过程中温度变化非常小的优点。相变储能材料已广泛应用于热泵、太阳能利用等领域。本文综述了近些年来复合相变储能材料的研究状况,包括相变储能材料的制备、传热强化、相变过程数值模拟和应用等,并对复合相变储能材料的发展作了展望。     

复合相变材料的制备及热性能研究进展

相变材料能够解决能量供求在时间与空间上不匹配的矛盾,是提高能源利用率和余热回收的有效方式。复合相变材料因其稳定的化学性质和较高的储能密度,成为近年来新材料研究的热点。介绍了复合相变材料的主要制备方法:多孔基体吸附法、微/纳胶囊包覆法、溶胶-凝胶法、高分子复合共聚法和静电纺丝法,讨论了各种制备方法的优势及不足。着重分析了复合相变材料储热性能、热循环稳定性及导热性能的研究进展,为新型高性能复合相变材料的深入研究提供理论依据。     

聚乙二醇/氯化聚丙烯相变材料的制备

制备了一种骨架为氯化聚丙烯、支链为聚乙二醇的新型相变材料。利用聚乙二醇从结晶态到无定形态之间的转变,实现该材料的储能和释能,整个过程中材料始终保持为固体。叙述了该相变材料的合成方法,讨论了它的相变机理及特点等。结果表明,该新型固态相变材料相变焓较大,具有很好的应用价值和发展前途。     

复合相变蓄热材料研究进展

相变材料是目前热门的功能材料,在储存和释放能量的过程中,温度保持不变或稳定在一定的温度区间内,使得相变材料不仅能实现热量储存且具有温度调控功能。复合相变材料由于具有多种单一材料的性质而成为研究热点,并广泛应用在建筑节能、电子器件热管理等方面。本文分类归纳了相变材料的特征,并根据化学成分不同将复合相变蓄热材料分为有机-有机、无机-无机和有机-无机三大类,结合研究现状分类梳理了不同类型复合相变蓄热材料的优缺点,并对其蓄热特性进行归纳对比。总结了复合相变蓄热材料的应用现状,结合能源应用现状和环境情况进一步分析了今后的研究和发展方向,认为未来的复合相变材料应该是高效蓄热、灵敏准确、价格低廉、环保可降解的新型复合相变材料。     

聚乙二醇基复合相变材料的制备与热性能研究

利用聚乙二醇(PEG)为相变材料、以羟丙基甲基纤维素为分子骨架,采用4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯作为交联剂,用化学接枝法成功合成了一种新型复合相变材料。采用红外光谱、差示扫描量热仪、热重仪、扫描电镜和X射线衍射仪对该复合相变材料的化学结构、相变性能、热稳定性、微观形貌和晶体结构等性能进行了表征。结果表明:该复合相变材料的相变过程表现为固-固相变的性质,其相变温度在309~323.2K范围内,相变焓值在89.8~106.8J/g之间。可见,通过化学接枝法得到的复合相变材料具有较好的相变行为,且克服了聚乙二醇在相变过程中的泄露问题。     

新型相变储能材料研究进展

介绍了相变材料的种类、特点以及储能机理,重点论述了新型相变材料的研究发展,对于复合相变材料和胶囊化相变材料做了较为详细的说明,概括了相变材料的主要研究方向.     

PAN废丝接枝聚乙二醇相变材料的制备

研究了腈纶(PAN)废丝碱催化水解工艺,用傅立叶红外光谱表征了PAN废丝水解产物的结构。采用正交实验法研究了PAN废丝接枝聚乙二醇制备工艺,用差示扫描量热仪研究了聚乙二醇(PEG)分子量、催化剂用量、接枝反应温度等因素对腈纶水解产物和聚乙二醇的接枝产物(HPAN-g-PEG)相变性能的影响,用偏光显微镜考察了PEG、HPAN-g-PEG的晶体结构,通过测定步冷曲线观察了接枝产物的保温性能。结果表明,该接枝材料表现出固-固相转变特性,潜热储存能力达105J/g,并呈现出良好的保温性能。     

有机/复合相变储能材料研究进展

相变储能材料在相变过程中实现能量的储存或释放,这种材料因具有优良的性能而成为近年来研究的热点.主要介绍了相变材料的分类、性质以及评价标准,着重讨论了有机/复合相变材料的一些常见的制备方法,如原位聚合法、界面聚合法、喷雾干燥法、多孔材料吸附法和溶胶-凝胶法等.概括了相变材料在太阳能利用、建筑材料、空调蓄冷、工业余热回收和军事伪装隐身等方面的应用研究,并提出了相变材料研究的未来发展趋势.     

聚乙烯亚胺/聚乙二醇复合定型相变材料的制备及其热性能研究

为了解决聚乙二醇(PEG)相变材料的熔融泄漏问题,以PEG为相变材料,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为交联剂,聚乙烯亚胺(PEI)为大分子“硬段”骨架,通过化学接枝法制备了PEI/PEG(PP)新型复合相变材料。结果表明,制备的复合相变材料具有良好的定型能力,可以防止PEG在升温熔融过程中的泄漏;最佳制备条件下得到的PP₇的熔融和结晶的相变温度分别为325.0K和306.4K;熔融焓与结晶焓分别为128.8J/g和121.0J/g;该材料具有优异的相变储热性能。此外,复合相变材料在经过100次升/降温热循环测试后,相变温度和相变焓的变化均较小,显示了优异的热循环稳定性。     

PEG/多孔火山岩复合相变材料的制备及其表征

基于相变理论,选用聚乙二醇(PEG)作为相变材料,多孔火山岩作为基体,运用真空吸附及环氧包封试验方法,制得PEG/多孔火山岩复合相变材料;采用FTIR、DSC等试验手段分别对PEG/多孔火山岩复合相变材料的储热性能、热稳定性和力学性能进行表征。结果表明:PEG均匀地吸附在火山岩的多孔结构中,平均吸附率为16.17%;经环氧树脂包封后,190℃相变材料不会发生泄漏;PEG、多孔火山岩间没有新物质生成,仅为物理结合;复合相变材料的相变起始温度为41.9℃,相变焓为40.61J/g;导热系数为0.558W/(m·K);压碎值为17.9%。     

相变储能材料的研究进展

相变材料具有能量存储密度高、热容大和热稳定性较好等优点,广泛应用于热量的存储等方面。介绍了近些年来有机、无机相变材料的研究进展,并对相变材料的制备方法进行了综述,最后对相变材料的研究进行了展望。     

聚乙二醇/二氧化硅复合相变蓄热材料的性能研究

以二氧化硅(SiO2)为载体、聚乙二醇(PEG)为相变蓄热材料,利用多孔的二氧化硅良好的吸附性能,制备出聚乙二醇/二氧化硅复合相变材料.由于二氧化硅的多孔网络结构,其毛细作用力和表面张力使得聚乙二醇在发生固液相变的过程中,失去了流动性.实验结果证明,聚乙二醇/二氧化硅复合相变材料仍具有较高的蓄热能力.同时二氧化硅作为基体材料形成空间传热网格,较大的提高了相变材料的导热率.     

具有多孔基体复合相变储能材料研究

本文提出了研制一种具有多孔基体的复合相变储能材料，通过实验分析了该储能材料的融解温度、融解热、热稳定性及微相结构等性能。该储能材料是由两种有机相变材料组成，通过物理吸附的方法将其复合在多孔基体材料中。在热分析中，用示差扫描量热仪(DSC)来测定储能材料的融点、融解热，用热重分析仪(TGA)测定其热稳定性，并用扫描电镜(SEM)观测了该储能材料的微相结构。测试结果表明该储能材料具有较高的相变潜热和较好的热稳定性，可被应用于储能和热能回收系统中。