交联定形相变储能材料的研制

分别采用高密度聚乙烯( HDPE) 、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯(LDPE) 1∶1的共混物作为基体材料,制备了不同凝胶率的交联定形相变材料, 讨论了材料的凝胶率与交联剂用量之间的关系, 并测定了材料的热性能。通过多次冷热循环实验, 研究了材料的稳定性。结果表明, 交联有利于改善定形相变材料的稳定性, 减少石蜡的渗出。高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的共混体系更适合作封装材料。交联程度的不同对材料的相变温度和相变热均不产生影响。多孔填料如硅藻土的添加, 可以进一步减少石蜡的渗出, 提高材料的稳定性。      

定形复合相变储能材料实验研究

提出了研制一种定形的复合相变储能材料,通过实验分析了所研制的储能材料的融点、融解热、热稳定性及微相结构等性能。该储能材料是由2种相变材料组成,通过物理吸附的方法将其复合在固态支撑材料中。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(TG)测定其热稳定性,并用扫描电镜(SEM)观测了材料的微相结构。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,因此可被应用于储能和热能回收系统中。     

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.     

相变储能材料

能源的供应和需求在很多情况下都有很强的时间依赖性,为了合理地利用它,常需要把暂时不用的能量储存起来,在需要时再让它释放出来.由于相变储能材料(Phase change materials,PCMs)能很好地解决此问题,所以其被广泛研究.对相变储能材料的概念、分类、热物性及其测定方法、工作性能及其研究方法、应用等方面作了综合介绍.     

脂肪酸/SiO2复合相变材料储能行为研究

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅作为载体的脂肪酸复合有机相变材料,脂肪酸在二氧化硅孔隙内部发生相变,在宏观上始终呈现固体粉末状.采用差示扫描量热方法、电镜、红外光谱对样品进行了热力学、微相结构分析.利用复合相变材料作为掺和料制作了石膏板并进行了加热、冷却实验.实验结果显示出了明显的储放热行为.     

不同孔隙结构的炭材料作为石蜡相变储能材料强化传热载体

以石墨泡沫(Graphite foam,GF)、炭毡(Carbon felt,CF)和压缩膨胀石墨(Compressed expansed natural graphite,CENG)作为相变储能材料(Phase change material,PCM)石蜡的强化传热载体,制备了三种不同结构炭材料-石蜡相变储能材料体系.采用扫描电镜(SEM)、激光热导仪和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和热性能进行了表征和测试.结果表明:浸蜡后的GF、CF和CENG的热导率分别比纯石蜡的热导率提高了437倍、14倍和25倍;比较三种储能材料体系的储能行为发现,三种储能材料体系的相变潜热分别为42.34 J/g, 48.38 J/g和57.82 J/g.     

相变储能材料的最新研究进展与应用

相变储能材料是通过自身物相变化来实现能量存储与释放的材料,可用于提高能量利用效率和开发可再生能源,是能源和材料科学领域的重要研究方向之一。本文重点介绍了相变储能材料的分类和各自存在的优缺点,对近年来国内外相变材料的研究应用进行了综述,并提出未来相变材料的研发重点。     

不同聚烯烃包覆石蜡的定形相变材料性能比较研究

用乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)取代高密度聚乙烯(HDPE)作为包覆材料,石蜡作为相变材料,通过热熔法制备了60%石蜡含量的定形相变材料(FSPCM),以此来提高定形相变材料的稳定性。用高温老化试验,恒温水浴试验和温度循环试验研究了定形相变材料的稳定性能。试验结果表明,POE/石蜡定形相变材料和EVA/石蜡定形相变材料的质量损失率远小于HDPE/石蜡定形相变材料的质量损失率。利用DSC研究了定形相变材料、石蜡及相应的基体树脂的热性能,并以此计算定形相变材料中实际的石蜡含量。结果表明,当设计含量为60%时,POE/石蜡定形相变材料和EVA/石蜡定形相变材料的实际石蜡含量为49.75%和58.49%,而HDPE/石蜡定形相变材料的仅为42.78%。这一结果与HDPE/石蜡定形相变材料样品在平板硫化机制备过程中发现有较多石蜡流出相一致。     

形貌对石蜡/石墨烯气凝胶定形相变材料性能的影响

采用原位自组装法,通过控制不同反应温度制备不同形貌的石墨烯气凝胶(GA);采用真空浸渍法制备具有较高导热、储能能力及较低渗漏率的石蜡/GA定形相变材料。对其进行扫描电镜、差示扫描量热、热导率、渗漏率表征和性能测试,并探讨GA的载入以及GA的形貌对定形相变材料性能的影响。结果表明,定形相变材料中GA不仅能够大大提高石蜡/GA定形相变材料的热导率,而且还能降低其渗漏率,而且随着GA形貌越规整,其渗漏率越低。GA的存在,在一定程度上使得定形相变材料拥有较高相变焓值。     

一种新型的相变储能功能高分子材料

介绍了本实验室制备的一种新型的固态相变材料,叙述了它的合成方法,讨论了该类材料的相变机理及其特点等,结果表明,该类新型固态相变材料不仅相变焓大,而且热稳定性有明显改善,各项综合性能优异,具有很大的使用价值和发展前途。     

有机相变储热材料的研究进展

概括和评述了有机相变储热材料和有机复合相变储热材料应用于热能储存的研究进展,讨论了各类材料的优缺点。指出,有机复合相变储热材料是今后有机相变材料重点发展的方向,提高传热能力、建立适当的储热模型、加强使用性能及相变材料和载体之间相互作用等的研究是有机复合储热材料今后应重点解决的问题。     

定形相变储能建筑材料的制备与热性能研究

采用真空浸渗的方法,将棕榈酸和十六醇的低共熔物(PA-HD)与膨胀珍珠岩(EP)结合,制备一种新型定形相变材料(PA-HD/EP).环境扫描电子显微镜测试显示相变材料PA-HD进入到珍珠岩的孔道结构中.棕榈酸和十六醇的低共熔物在膨胀珍珠岩的最佳浸渗量为58.0%(质量分数,下同),在此浸渗量下,即使是没有进行包覆,PA-HD也不会在发生相变时从EP中渗漏.差示扫描量热仪测试获得PA-HD/EP的熔点为41.49℃,相变焓值为122.9J/g.通过在PA-HD/EP中添加10%石墨,改善材料的导热性能.该复合相变材料可以很好地与普通建筑材料进行结合,进一步制备成具有温度调节功能的建筑材料.     

Phase Change Materials for the Improvement of Heat Protection

The use of phase change materials (PCM) that absorb and store heat by an aggregate state change for applications in fire fighters' protective clothing was studied. PCM can help improve the heat protection of the clothing combination, and thus contribute to a reduction of the weight of the equipment and an improvement of the wearing comfort. It was found that PCM have a positive effect on heat protection, but the efficiency of the heat absorption depends on the location of the PCM layer and the incident heat intensity. Furthermore, as the PCM used was made of paraffin, its burning behavior has to be improved for a commercial use in fire fighters' protective clothing.     

金属相变储能与技术的研究与发展

相变储能是有效的储热方式.其中,金属相变储热因吸放热过程中,储能密度大,过冷度小,导热率高,反复相变后长期性能稳定,过程易控制,因而在高温储热方面具有广泛的用途.从金属相变储热材料、传热分析、金属相变材料与容器材料的相容性和应用4个方面,回顾了金属固液相变储热的发展.     

多角度肋片强化相变材料换热仿真分析

目的 针对太阳能热利用领域中相变材料的封装结构提出圆柱体相变蓄热棒,并设计多角度肋片以加快相变材料融化速率。方法 采用CFD仿真技术,分析不同形状肋片对蓄热棒中相变材料融化特性的影响,计算各模型相变材料的融化时间、温度响应速率和平均传热系数。结果 在800 W/m²的热流边界条件下,无肋片蓄热棒的相变材料完全融化需要2 813 s,设计的12组肋片中Tra–45模型性能最优,相变材料的融化时间比无肋片对照组的缩短了5.4%;Tra–45模型中相变材料温度分布集中,且最高温度上升了6 ℃,Tra–45模型的温度响应速率较对照组的提升了5%;Tra–45模型的平均换热系数达到9.97 W/(m².K),较对照组的提升了2.8%。结论 蓄热棒内增加梯形45°肋片后,相变材料融化速率加快,蓄热棒内温度分布均匀。同时,相变材料的温度响应速率提高,平均换热系数显著增加,可满足频繁充放热的需求。     

颗粒相变储能材料的研究进展

颗粒相变储能是最有效的潜热储能方式之一,同时这种储能材料也是一种新型的定型复合相变材料。分析总结了适合人体舒适温度的石蜡、脂肪酸及其二元共晶物,着重讨论了真空吸附使有机相变材料与颗粒状无机多孔材料相结合的方法。最后提出了这种复合相变材料有待解决的问题。     

相变储能材料的腐蚀性与封装材料研究进展

相变储能材料通过相变过程释放热能。通过利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用,提高能效和开发可再生能源,是当今能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。技术人员选择包装材料对相变储能材料进行封装,以便相变材料释放的热能应用于实际生活中。封装材料和封装技术的有效选择往往决定实际应用效果。综述了目前国内外在相变材料对存储材料的腐蚀性及相变储能材料的封装技术方面的研究成果,并展望了今后的研究重点。     

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。     

空调蓄冷用相变材料的研究进展

本文综述了空调用相变蓄冷材料的国内外研究进展,简要介绍了相变蓄冷材料的性能要求和基本分类,总结了已有相变蓄冷材料存在的不足,并指出了优化性能的方法,特别是改善无机类材料的过冷、相分离,有机类材料的导热性能差等问题。对比了无机和有机两类材料在相变蓄冷中的优劣,并对今后空调蓄冷用相变材料的发展方向提出了建议。本文侧重强调满足空调蓄冷温区的材料,并针对典型材料展开深入调研和评述,为更好的改善空调蓄冷用相变材料的性能和推动其实际应用提供依据。