一种适合潜热输送的高温相变石蜡乳状液的热性能

针对太阳能利用、余热利用、集中供暖等应用背景,采用差示扫描量热法(DSC)遴选了一种相变温度合适(相变峰值87℃)、相变潜热值较大(203.9J/g)的工业石蜡,并以此为相变材料,采用非离子型乳化剂及助乳剂复配的方法研制了3种浓度的石蜡乳状液高温潜热输送材料。测定了石蜡乳状液高温潜热输送材料的相变点、相变潜热等热物性,并研究了其蓄热特性。结果表明,该材料是一种在80～90℃之间存在相变的储、传热工质,在相变区间内的储、载热密度远大于水,是一种良好的潜热输送材料。     

基于纳米粒子/相变石蜡乳状液的研究

介绍了纳米流体的制备方法,探讨了纳米流体强化传热的机理.结合本实验室的研究方向,首次提出了在相变储热石蜡乳状液中添加纳米粒子强化石蜡乳状液传热性能的方法,并制备了纳米铝/石蜡乳状液.分析了该悬浮液的性能,实验结果表明,将0.1%(质量分数)的纳米铝粉分散于石蜡乳状液中,悬浮液的导热系数提高了29.4%,大大提高了石蜡乳状液的传热速率.与水作为储热、传热介质相比,该新型相变纳米流体具有储热密度大、换热能力强的优点.最后,指出了该新型相变纳米流体研究存在的问题并展望了其应用前景.     

石蜡相变微胶囊及石蜡相变复合材料研究进展

介绍了石蜡相变微胶囊及石蜡相变复合材料的性能特点,阐述了原位聚合、界面聚合等主要的石蜡相变微胶囊制备方法,综述了石蜡相变微胶囊及石蜡相变复合材料在各领域内,特别是相关军事领域中的应用。     

石蜡相变材料的研究进展

主要介绍了石蜡相变材料(PCM)的封装、制备,以及采用微胶囊PCM、纳米复合PCM、多孔PCM和定形PCM等措施克服石蜡渗漏和低导热系数两大缺陷,以期推广石蜡PCM在建筑领域、太阳能领域、军事领域等运用。     

膨胀石墨/石蜡复合相变材料的碳纳米管掺杂改性研究

为了制备兼具高相变潜热和高导热系数的膨胀石墨/石蜡(EG/PA)复合相变材料,使用真空浸渍法并通过碳纳米管(CNTs)掺杂对复合相变材料进行了改性。导热性能测试分析发现,当复合相变材料中石蜡质量分数较高时,CNTs掺杂可以有效地增强复合相变材料的导热系数,并且随着CNTs掺杂含量的提高复合相变材料的导热系数也逐渐增大,但是当CNTs掺杂量高于0.8%(质量分数)时导热系数增大速度变慢,因此优化的CNTs掺杂含量为0.8%(质量分数)。在此优化参数下,复合相变材料的熔化潜热从145.27 J/g变到144.39 J/g几乎没有变化,而导热系数从2.141 W/(m·K)提升至4.106 W/(m·K),提升了约1倍,并且在100次热循环之后仍然保持很好的储热能力,具有较好的热循环稳定性。     

添加剂对石蜡混合物热性能影响的研究

研究了适于墙体中使用的一种石蜡混合物在分别加入不同百分比的铝、铜、硅等粉末后导热系数的变化,并验证了各种添加剂对石蜡混合物相变温度和相变潜热的影响,分析了3种粉末物质的添加提高石蜡导热性能的可行性。研究表明,在相变材料中添加导热系数高的材料能够强化相变材料的传热性能,不同添加物对导热系数的影响程度存在差异;相变材料添加...     

在空调领域应用TBAB载冷的相变蓄冷与潜热输送技术

介绍一种新型的相变潜热载冷剂材料四丁基溴化铵(TBAB)水溶液,以及基于应用此材料的相变蓄冷与潜热输送技术。该项技术可缩减蓄冷空调系统的建设规模,大幅降低空调载冷系统输送能耗,达到节能降耗的目的,值得在空调领域推广应用。     

冰浆潜热输送矿井空调设计及其经济分析

由于井下热负荷很大,空间位置狭小,使用传统矿井空调系统已无法有效解决井下热害。在前期研究的基础上提出一种冰浆潜热输送矿井空调,利用冰浆的可流动性、潜热大的特点,可以大大提高冷量的输送密度,减小管道和换热器的尺寸,节省空间,同时可根据不同的工作条件在三种工况下自由切换。该系统在初投资及运行费用上都比传统的矿井空调大幅下降,具有良好的经济性。     

石蜡基相变材料导热性和液相渗漏研究进展

石蜡具有相变潜热高,相变温度范围宽,无过冷现象,低廉稳定性好,无毒无腐蚀的优点,但存在着导热性差,固液相变时存在渗漏等缺点。目前石蜡已经是最为广泛的一类材料,具有很好的应用前景。论述了解决石蜡基相变材料两大缺点的方向,并展望了石蜡基相变材料的发展趋势。     

太阳能建筑用石蜡/CNTs相变乳液的制备及光-热性能研究

结合建筑结构在太阳能领域的蓄热控温特点,采用"两步法"制备出适用于太阳能蓄热的新型石蜡/CNTs相变乳液,通过纳米粒度电位仪和布鲁克旋转黏度仪分析了CNTs掺量对相变乳液技术性能的影响,确定最佳CNTs掺量;再采用差示扫描量热仪、导热系数测定仪、自制太阳光-热转换装置及紫外/可见/近红外分光光度计探究相变乳液的热物性能和光-热转换性能。结果表明,随着CNTs掺量的增大,相变液滴的粒径分布和运动黏度发生较为明显的变化,综合考虑相变乳液的稳定性及泵送性,推荐石蜡相变乳液中CNTs的最佳掺量控制为0.6%。由于石蜡具有较高的相变储热性能及CNTs具有较大的导热系数,掺加石蜡/CNTs能够显著增强相变乳液的导热性能和光-热转换能力,完全可用于建筑结构中以达到对太阳光辐射的蓄热与调温作用。     

潜热型功能热流体的制备及其传热和流动特性研究进展

介绍了我们近年来对潜热型功能热流体制备、流动和强化换热特性的研究.潜热型功能热流体换热能力比普通流体强,其强化换热的物理机制为:相变颗粒为分布内热源或热汇,相变颗粒的存在改变了流体的温度分布;自研潜热型功能热流体可看成牛顿流体,摩擦阻力系数符合64/Re关系,粘度约是水的5.57倍,优于国内外文献中报道的同类材料的粘度.由于存在相变,相同换热量下泵耗比水小,实际应用的经济性和可行性较好.     

改性脲醛树脂-石蜡相变储能微胶囊的制备及表征

以三聚氰胺改性的脲醛树脂为囊壁,通过原位聚合法分别对非离子型和阴离子型石蜡乳液进行包覆,制备微胶囊。研究结果表明,采用由硬脂酸和氨水制备得到的阴离子型石蜡乳液为囊芯材料,囊芯与囊壁质量比为1.6时,包覆率达52.41%,囊壁可提供良好的热传导能力。制备得到的微胶囊热焓值为166 J/g,具有较好的相变储能效果。     

纳米胶囊潜热型功能流体制备及强化沸腾换热的实验研究

采用溶胶凝胶法制备了以软脂酸为芯材,二氧化硅为壳材的纳米相变胶囊,分析测试表明所合成的胶囊呈现为核壳结构分明的规则球形结构,且具有良好的储热能力。选用聚二甲基硅氧烷疏水改性,制备了稳定分散的丙酮基纳米胶囊潜热型功能流体,热导率及粘度测试表明其可以应用于强化换热。微小通道过冷流动沸腾实验研究发现,纳米相变胶囊的加入不但可以阻止气泡的合并,而且可以加速沸腾气泡的破裂,揭示了除提升热导率及提供潜热之外的另一强化沸腾换热的原因。     

基于太阳能供热的石墨烯/石蜡复合相变材料蓄放热特性实验研究

由于太阳能间歇性和不稳定性的缺点,给其在供热方面的应用带来了局限,采用相变储能法可改善太阳能供热应用的缺点。对此以石蜡为基液,向其中添加石墨烯通过"两步法"制备出石墨烯质量分数分别为0.1%、0.3%和0.5%的复合相变材料,搭建复合相变材料蓄放热实验台并记录数据。结果表明:在相同的实验条件下,石墨烯/石蜡复合相变材料随着石墨烯质量分数的增加,熔化速率也随之增加,在添加量为0.5%时增加了14.15%;凝固速率也随石墨烯质量分数的增加而增加,但效果不如熔化速率明显;复合相变材料在圆管外的蓄放热过程中,位于圆管底部的材料熔化与凝固效果均不理想。     

水合无机盐相变潜热影响因素的研究

以水合无机盐的相变温度、潜热等数据为研究对象,利用归纳法对表中数据进行分析,证明阴、阳离子的性质、水合离子构型及键合方式、结晶水个数是影响相变潜热的主要因素;水合无机盐的中心离子只与水分子相连时,相变潜热与中心离子相关,结晶水平均相变潜热为7kJ·mol-1;中心离子同时与水分子、阴离子配位的混合水配合物,结晶水平均相变潜热为12kJ·mol-1;两类水合物摩尔潜热均与结晶水个数成正比.水合无机盐相变潜热的影响因素的研究对相变潜热值的预测、相变材料的筛选有重要意义.     

EVA用于低熔点石蜡的定形支撑材料的研究

采用一定配比的固态与液态的混合熔融石蜡作为相变材料、EVA树脂作为支撑材料制备定形相变材料。研究了混合石蜡的热性能、选择不同型号EVA树脂时石蜡含量与材料相变焓之间的关系以及石蜡含量的临界值、定形相变材料的热稳定性和微观形貌。结果显示使用VA含量较低的EVA14/2树脂,可以提高石蜡包裹量并增加EVA树脂与石蜡之间的结合力,从而制成具有较高相变焓和具备良好热稳定性的定形相变材料。     

原位聚合法制备石蜡微胶囊的工艺研究

考察了助剂类型和后处理工艺对微胶囊制备的影响。结果表明，表面活性剂的加入会影响微胶囊形成，加入4．0％的表面活性剂得不到微胶囊，而在不加助剂或加入聚乙烯醇时能够得到较高微胶囊化率的微胶囊。制备石蜡微胶囊必须考虑后处理工艺的影响，需依次用热水、乙醇和热石油醚洗涤才能除去未包覆石蜡。通过对微胶囊合成过程的分析表明，要形成石蜡微胶囊，必须使生成的物质具有在石蜡液滴表面富集的能力。尿素和甲醛反应生成的缩聚产物具有一定的表面活性，逐渐移动到两相界面，在水相中进一步反应、沉积，包覆石蜡形成微胶囊。     

石蜡微胶囊的制备及其在隔热腻子中的应用与表征

采用直接原位聚合法制备了以石蜡为内相的脲醛树脂微胶囊，考察了芯壁比和间苯二酚对石蜡微胶囊相变潜热和平均粒径的影响，制备了基于相变机理的隔热腻子，并表征了其隔热性能．结果表明，随着芯壁比的增加，微胶囊相变潜热增大，达到最大值后降低，而粒径一直增大。间苯二酚的作用是加速囊壁固化，其加入时间需在反应进行到一定程度后，用量应该控制在合适的范围内。石蜡微胶囊能用于制备不饱和聚酯隔热腻子，制出的腻子符合Z0721原子灰标准Q／CYQ310-2006。石蜡微胶囊在腻子中起到了隔热作用，微胶囊含量的降低将会大大降低涂膜的隔热性能。