陶瓷基复合相变储热材料的冷热循环性能研究

通过探讨材料烧成温度和无机盐质量分数的影响,发现NaNO3/SiO2和Na2CO3-Li2CO3/MgO的烧成温度分别在330℃和520℃、无机盐质量分数均达到70%时冷热循环性能较好。同时研究了冷热循环测试对这两种储热材料机械性能的影响,探索出在长期使用过程中材料力学性能的变化规律。     

蓄热室新型蓄热体的研究进展

综述了蓄热室蓄热体的基本性质要求,总结了三种典型的新型陶瓷蓄热体的热工性能参数,给出了选择合适蓄热体的一些建议,详细介绍了无机盐/陶瓷基复合蓄热体的特点、选材原则和制备工艺,并探讨了它用于蓄热室的可能性和节能意义。     

金属基与熔融盐复合蓄热材料的制备与性能研究

采用一定的制备工艺将金属基(泡沫镍)与K2CO3,Li2CO3,Na2CO3,LiOH和NaOH等熔融盐在一定温度下进行复合,得到一种新型复合蓄热材料。用扫描电镜,X-射线以及差热-差重分析等手段对复合蓄热材料的结构与性能进行研究,测试结果表明该复合蓄热材料达到了预期的结果;进一步讨论了复合时间和复合材料中熔融盐含有率关系以及复合温度和蓄热密度之间的关系。     

高温相变储热材料制备与应用研究进展北大核心CSCD

面向工业领域蒸汽供热需求,大力发展高温相变储热技术,有效调节电网峰谷负荷,有力促进电能替代,助力实现“碳达峰、碳中和”目标。本文通过对近期相关文献的回顾,首先介绍了相变材料优选原则与方法,其次介绍了高温相变材料的分类,着重阐述了盐基高温复合相变材料的最新研究动态,包括金属泡沫/无机盐、石墨泡沫/无机盐、膨胀石墨/无机盐、多孔陶瓷/无机盐复合相变材料和黏土矿物/无机盐相变复合材料,指出高温复合相变材料可以改善无机盐低热导率和热稳定性、腐蚀密封材料等问题。然后总结了高温相变材料的制备方法,指出浸渗法、溶胶-凝胶法、冷压烧结法在实际应用中各有利弊,相比之下,冷压烧结法是制备盐基复合材料最具成本效益的方法。最后重点介绍了高温复合相变材料在工业过程余热回收、电力调峰、太阳能热发电三个领域的应用现状,为研究不同场景下蒸汽型高温相变储热系统容量配置和经济评估方法提供了理论基础。     

低温固体氧化物燃料电池SDC-(Li/Na)2CO3复合电解质材料优化

采用两种工艺(干法和湿法)制备了钐掺杂的氧化铈(SDC)-(Li/Na)2CO3复合电解质,其中碳酸盐的质量分数分别为20%、25%和30%.通过XRO和SEM观察了不同制备工艺和碳酸盐含量的复合电解质材料的物相结构和表面形貌.采用交流阻抗法测量了复合电解质在空气中400～600℃温度范围的电导率.采用于压法制作了基于(SDC)-(Li/Na)2CO3电解质的单电池,并在氢气/燃料中评价了该电池的输出性能.     

Compatibility between cordierite-mullite ceramics and PCMs

以煅烧铝矾土、滑石及石英为原料,采用挤出成型,制备堇青石-莫来石复相蜂窝陶瓷,用这种显热储热陶瓷（简称基体）封装PCM制备潜热/显热复合储热材料。设计F系列封装剂配方组成,选择PCM为AlSi₂₀、Na₂SO₄,制得PCM/蜂窝陶瓷复合储热材料,热震循环（200～900 ℃）30次,每次循环在900 ℃保温12 h。利用XRD、SEM、TG-DSC等分析相组成、微观结构、封装剂与基体结合性、基体与PCM相容性、复合储热材料的相变温度及相变焓。结果表明,经1440 ℃烧成的蜂窝陶瓷,Wa、Pa、D及a轴抗压强度分别为2.38%、6.32%、2.65 g/cm3,25.77 MPa;XRD显示相组成为堇青石、莫来石及少量镁铝尖晶石;30次热震后,Wa、Pa略有升高,D及σa略有降低。封装剂剪切强度测定结果表明,封装剂F2与基体结合强度最大,达2.53 MPa,SEM显示F2与基体结合良好。热震30次后,基体断面SEM图表明,PCM无渗漏。TG-DSC结果表明,经30次热循环后,AlSi20/蜂窝陶瓷复合储热材料的相变范围为571.7～583.5 ℃,峰值为578.3 ℃,峰值温度偏移不超过0.7%。复合储热材料具有优良的储热性能。     

SiC_f/SiC陶瓷基复合材料在地面燃气轮机上的应用

SiC_f/SiC陶瓷基复合材料以连续SiC纤维为增强相,具有优异的高温强度、抗氧化性、抗冲击性和高温蠕变性能,是替代燃气轮机热部件用高温合金的理想材料。介绍了国内外SiC_f/SiC复合材料的纤维生产情况,以GE和NASA的SiC_f/SiC材料体系为例,介绍了复合材料的制备工艺路线,详细阐述了SiC_f/SiC应用于燃气轮机热部件的台架测试和现场测试进展。最后,对国内SiC_f/SiC复合材料发展还需要解决的问题进行了总结,提出了国内燃气轮机应用SiC_f/SiC复合材料的方向。     

红外辐射多孔陶瓷在工业炉节能中的应用

红外辐射多孔陶瓷融合了多孔陶瓷与红外辐射两类材料的优良性能,材料制备工艺简便,已成功应用于武钢硅钢总厂罩式炉与环形炉等大型炉窑设备,并在国内其他单位进行了推广应用,有效地改善了炉衬基体的性能,延长了炉衬寿命,炉体表面散热损失大幅减少,升温速度提高了15％.环形炉炉衬热面采用红外多孔陶瓷后,经热平衡测表明,热效率提高了5.64％,节能效果显著.     

Encapsulation of PCM in ceramic thermal energy storage materials

以红柱石为主要原料,采用原位生成堇青石技术制备高温性能优良的红柱石蜂窝陶瓷储热材料.再利用特制的封装剂将相变材料(PCM)封装在部分蜂窝陶瓷孔中,制备储热密度大的显热-潜热高温复合储热材料.采用SEM,EPMA,TG-DTA等测试方法对封装剂与陶瓷基体的结合性,PCM与陶瓷基体的适应性及复合储热材料的储热密度进行研究.结果表明红柱石蜂窝陶瓷能安全地封装PCM,封装质量分数为20%的K₂SO₄后的储热密度为987.70 kJ/kg(0~1080 ℃),封装质量分数为16%的NaCl复合储热密度为796.40 kJ/kg(0~810 ℃).制备的复合储热材料具有较高的储热密度,能实现高温储热.     

玻璃衬底多晶硅薄膜太阳电池的制备

多晶硅薄膜太阳电池兼具单晶硅的高转换效率和多晶硅体电池的长寿命的特点,其制备工艺比非晶硅薄膜材料的制备工艺相对简化。文章介绍了多晶硅薄膜太阳电池材料制备工艺和材料性能;阐述了多晶硅薄膜太阳电池Si3N4膜的沉积和玻璃制绒等关键工艺;综述了玻璃衬底多晶硅薄膜太阳电池的发展现状。