相变调温纤维的制备技术研究进展

介绍了相变材料的分类及各自的性能特点,综述了目前相变微胶囊及相变调温纤维的制备方法,并指出了不同制备方法存在的优缺点及应用范围。目前,适用于纺织领域的相变材料主要为有机相变材料石蜡;相变微胶囊的制备主要采用化学法,该方法在纺织领域应用较多,关键技术是乳化工艺;相变调温纤维的制备多采用复合纺丝法和后整理法,但存在相变微胶囊的制备工艺较复杂、加入相变材料损伤纤维机械性能、相变调温纤维经过纺纱及织造等流程后调温能力减弱等问题。指出相变微胶囊的制备技术、相变调温纤维的制备工艺、相变材料的保持率及温度调节能力的稳定性等是相变调温纤维未来发展的重点研究方向。     

PA6/CPCM储能调温纤维的制备及表征

以两种固-液型相变材料共混所得的复合相变材料(CPCM)为芯层,以尼龙6(PA6)切片为皮层,采用自制的复合纺丝组件通过不同于传统的熔融纺丝法,得到PA6/CPCM储能调温初生纤维,将初生纤维在80℃下拉伸5倍,制得PA6/CPCM储能调温纤维,并对其结构性能进行了表征。结果表明:PA6/CPCM初生纤维呈皮芯结构,直径约为95μm;所得纤维中CPCM质量分数约为32.9%,熔融相变温度为18.50~30.89℃,结晶相变温度为7.78~18.68℃,熔融焓、结晶焓分别为66.12,64.93 J/g;当CPCM注入量为8 m L/h时,PA6/CPCM储能调温纤维的线密度为15.57 dtex,断裂强度为2.76 c N/dtex,断裂伸长率为16.71%,该纤维可应用于冬季保暖外套中。     

相变双向调温纺织材料制备技术研究进展

相变双向调温纺织材料是能源领域与纺织行业结合的产物,具有自动双向调温的优点。本文从制备技术的角度出发,分别介绍了相变纤维制备法和后整理法两大途径。围绕相变纤维制备法,详细阐述了微胶囊熔融纺丝法、微胶囊溶液纺丝法、静电纺丝法、PCMs复合纺丝法和纤维中空填充法的原理及应用。针对后整理法,详细介绍了填充法、涂层法、印花法、浸轧法和接枝法的原理及应用。分析了各种制备技术的优缺点,以期从制备技术上加深对相变双向调温纺织材料的认知和理解。制备技术的进步可提高相变双向调温纺织材料的综合性能,如何制备出满足服用要求、综合性能优异的相变双向调温纺织材料是其实现应用的关键。最后,对相变双向调温纺织材料未来的研究方向提出了建议和展望,以期为相变双向调温纺织材料制备技术的研究提供参考和借鉴。     

复合纺丝法制备PEG/PVA相变储能初生纤维

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)进行湿法复合纺丝制备PEG/PVA相变储能初生纤维,对PEG与PVA溶液的相容性、PEG的凝固性能、PEG/PVA纤维的相变潜热及纤维形貌进行了研究。结果表明:PEG 2000与PVA复合纺丝得到的相变储能初生纤维具有较高的相变潜热,PEG 2000与PVA的质量比小于3:10时,PEG 2000在纺丝过程中流失量较小,纤维截面随着PEG 2000含量的增加而由肾形向圆形变化。     

相变储能材料在纺织服装领域的应用

热量作为最普遍的能量损失形式,其存储和利用成为当前的热点研究领域。相变材料(PCM)因具有相变潜热高和储能密度大等特点,被视为一种能够有效利用热量的材料之一。本文介绍了相变材料的基本特征、原理以及微胶囊封装技术,综述了相变材料的基本类型。重点分析并论述了相变储能材料在军用服装以及热红外伪装等领域的应用,并指出了当前相变材料存在的不足以及未来研究发展方向。     

相变储能材料的研究进展

综述了用于节能领域的相变储能材料的分类及其性能、优缺点;重点论述了新型相变材料的研究发展;并探讨了相变材料在太阳能利用、医疗、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。     

相变纤维的研究与发展

介绍了相变材料(ＰＣＭ)及相变纤维的调温原理、纤维用ＰＣＭ的选择原则、相变纤维的加工方法以及相变纤维的应用发展前景。     

河南油田精蜡厂生产相变储能蜡

离子交换纤维被国际科学界、产业界称为21世纪功能材料。其应用领域十分广泛，主要有以下几个方面：     

聚乙二醇相变储能材料研究进展

聚乙二醇相变材料是一类相变焓较高、热滞后效应低的储能材料。本文综述了聚乙二醇相变储能材料的研究进展,重点论述了其制备方法、应用及展望。     

CPCM/PE蓄热调温纤维的制备及其结构与性能研究

将脂肪酸酯类和高级脂肪族醇类相变材料按质量比95∶5共混,制备复合相变材料(CPCM);以CPCM作为芯层、聚乙烯(PE)作为皮层,采用熔融纺丝方法及自制复合纺丝组件制备出具有皮芯结构的CPCM/PE蓄热调温纤维,并对纤维的结构与性能进行表征。结果表明:PE与CPCM为物理混合,没有发生化学作用;CPCM/PE初生纤维呈皮芯结构,纤维的直径约为42μm;当CPCM的注射速度为4 m L/h时,纤维中的CPCM质量分数为48.4%,初生纤维于60℃经过7倍拉伸,制备的CPCM/PE蓄热调温纤维的熔融温度和结晶温度分别为27.1~44.5℃和31.4~15.2℃,熔融焓和结晶焓分别为62.43 J/g和63.11 J/g,纤维线密度为6.0 dtex,断裂强度为1.81 c N/dtex,断裂伸长率为29.5%。     

固-固相变储热材料的研究进展

与固-液相变材料相比,固-固相变材料（SS-PCMs）受到的关注较少;鉴于SS-PCMs具有储能密度高、无毒且腐蚀性小、相变时无液体产生且体积变化较小、不易发生相分离以及过冷度小等优点,因而是一类具有发展潜力的相变材料。本文基于SS-PCMs的研究现状,对近年来几类重要SS-PCMs如多元醇SS-PCMs、高分子类SS-PCMs及无机盐类SS-PCMs的研究进展进行了综述。简要阐述了SS-PCMs的分类以及各类SS-PCMs的性能、相变储热机制和优缺点。同时介绍了选择固-固相变材料应用时的基本原则,并针对相变材料热导率低,过冷度大、稳定性差等问题的改性研究进行了综述,还简要综述了SS-PCMs的应用研究。最后指出,未来的研究应着眼于解决已合成SS-PCMs的缺陷,开发多功能的SS-PCMs,并在SS-PCMs的实际应用方面实现突破。     

相变储热技术用于被动式建筑节能的研究进展

相变潜热储能系统具有储热密度高、工作温度稳定和工艺流程简单等优点。相变材料可以通过多种方式与建筑物相结合,利用自身吸热/放热的特性对热能进行储存和释放,从而提高可再生能源的利用率。研究表明,相变储热单元能够有效地降低室内的温度波动,提高室内环境的热舒适性,减少建筑能耗。本文基于相变储热技术在建筑围护结构中的墙体、屋顶、地板以及窗户的研究现状,对近年来被动式储热建筑节能的研究现状进行了综述。阐述了适用于建筑物的相变材料的特点、优化相变材料热性能的方法、相变储热技术调控室内热环境的原理以及相变材料应用于建筑物的节能效果。文章指出,未来的研究应注重高性能相变材料的开发、复合工艺的简化以及室内热环境的综合评价。     

BTCA改性PEG/PVA相变储能纤维的结构与性能

将聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)溶液混合,加入丁烷四羧酸(BTCA)作为交联剂配制纺丝原液,采用干法纺丝制得BTCA改性PEG/PVA相变储能纤维;研究了BTCA含量、热处理条件对交联程度的影响,并对纤维的结构、形态、储能性能及力学性能进行了分析。结果表明:在热处理温度为180℃,热处理时间为12 min时,纤维可达到良好的交联效果,纤维的交联程度随BTCA含量的增加呈上升趋势,BTCA质量分数为3%时达到平衡;改性纤维中PEG以独立微相区形式存在,而经热处理后可保留在交联网络中;热处理后的改性纤维力学性能随BTCA含量增加而提高,储能性能也增加且稳定;当BTCA质量分数为6%时,热处理后的纤维断裂强度达3.49 cN/dtex,再经沸水处理后纤维相变焓值可达23.01 J/g,PEG保留率达80%。     

石膏基复合相变储能材料的研究进展

建筑能耗、工业能耗和交通能耗是能源消耗的主要方式。其中,建筑能耗约占能源消耗的40%左右,建筑能耗的持续上升会增加碳排放和加速化石能源的消耗,因此提升建筑材料的保温节能性能逐渐成为建筑材料领域的研究热点。储热技术不仅可以降低建筑能耗,还可以减少环境污染。相变储能材料具有优异的储放热能力,是实现热能储存以及温度控制的重要技术手段,在建筑节能领域有广阔的应用前景。该文主要综述了石膏基复合相变储能材料的研究进展,根据石膏基相变材料的不同,分析归纳了石膏基有机相变材料和石膏基复合相变材料,介绍了浸渍法、多孔材料吸附法、微胶囊法等制备石膏基复合相变储能材料的方法和机理,以及影响石膏基相变储能材料的因素。最后,展望了石膏基相变储能材料的研究方向。     

相变储热的传热强化技术研究进展

相变储热技术具有储热密度大、相变温度稳定以及过程容易控制等优点,具有广泛应用前景。相变储热技术在应用中需完成热能的储存与释放过程,其传热特性直接决定应用效果。储热技术的传热强化主要包括三个方面：一是相变材料本身的导热强化;二是潜热型功能热流体的对流传热强化;三是储热器的传热强化。本文综述了国内外在相变储热技术的传热强化研究方面的进展,主要介绍了膨胀石墨、泡沫金属等复合相变材料的导热强化,相变微胶囊及相变微、纳米乳液潜热型功能热流体传热强化以及管壳式储热器、板式储热器、螺旋盘管储热器等储热器的传热强化。文章指出,膨胀石墨基复合相变材料具有高热导率、大储热密度以及良好的定型特性,且价格低廉,极具应用前景。纳米乳液功能热流体具有表观比热容大、流阻较小等优势,但存在稳定性较差、过冷度大等问题。板式储热器具有较大的传热面积、较高的传热功率,适宜应用于相变材料传热系统。但应用背景不同,针对不同场景提供不同储热器的选型及指导值得作进一步的研究。     

光热转换材料在相变储能领域的研究进展

相变储能是热储能的一种,即利用相变材料的储热特性来储存或释放热量,达到调控温度的效果。但相变材料往往不具备光吸收能力,不能及时收集太阳光,导致其光热转换效率较低。将相变材料与光热转换材料复合可以在增强吸光能力的同时将获得的能量存储在相变材料中,赋予复合相变材料高光热转换能力。该文对光热转换材料进行了分类,介绍了其光热转换机理、对紫外光-可见光-近红外光的吸收能力以及在相变领域的应用。此外,还阐述了光热复合相变材料 的复合策略,包括浸渍法、溶胶-凝胶法、涂层法和改性微胶囊法,分析表明,不同复合策略下制备的光热复合相变材料的光吸收能力、导热系数、光热转换效率几乎都得到了提高。因此,将光热转换材料拓展到相变储能领域将进一步优化太阳能资源。     

脂肪酸相变储能材料热性能研究进展

在以往所研究的相变材料中,脂肪酸由于展现出优越的性能,得到了研究者更多的关注,但同样存在相变温度不适宜和导热性能差等热性能问题。本工作通过现有文献对脂肪酸相变储能材料的热性能进行系统分析,提出了脂肪酸与脂肪酸、脂肪醇及石蜡复合3种有效解决相变温度不适宜的方法;针对导热性能差提出了多孔材料吸附、添加碳材料或金属粒子和微胶囊化3种高效易行的强化传热方式,进而说明这一领域目前研究重点。同时,对脂肪酸储能材料的相变性能、导热增强方法及导热增强剂进行了比较,分析了各自的优缺点。最后,对脂肪酸相变储能材料热性能研究的不足之处进行了探究,并指出了制备出更多能应用于建筑节能和纺织等领域的脂肪酸相变储能材料和着重研究脂肪酸与石蜡的复合等进一步研究方向。     

硫酸铝铵相变蓄热材料实验研究

通过对硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2.12H2O]的实验研究,寻找减小其过冷度,改善其储热性能的方法。按照溶液配制法,在熔融的硫酸铝铵中依次加入适量的有效添加剂及去离子水,记录蓄热体系放热时的温度变化,反复调节添加剂的质量比,达到最佳配置。结果表明,硫酸铝铵中添加质量分数为1.8%的氟化钙、0.4%的碳、6%的去离子水能够较好地抑制过冷,保证放热速率。重复性实验验证,该材料是低温范围内具有较高相变温度、相变潜热大、放热性能稳定、重复性良好的蓄热材料,可以应用于电蓄热、回收城市废热等领域。     

二维纳米片基复合相变储热材料研究进展

相变材料（PCMs）作为潜热储存和释放的介质,能够解决热能供需矛盾,从而缓解能源危机。纯相变材料具有能量密度高、温度范围广、能量输出稳定性强等优点,但其热导率低和在相变过程发生渗漏的缺点阻碍了其广泛的应用和发展。通过将PCMs与二维纳米片复合,PCMs热导率低和渗漏问题被有效解决。通过在导热机理方面进行详细阐述的基础上,综述了近几年来有关碳基二维纳米片、六方氮化硼（h-BN）纳米片、二硫化钼等复合储热材料的研究进展,为高性能二维纳米片基复合PCMs的设计提供一定的研究思路。