混合水合盐作为储热相变材料的热物性能研究

目的研究不同质量比的Mg Cl2·6H2O和Mg(NO3)2·6H2O的混合水合盐作为储热相变材料的热物性能。方法制备不同混合质量比的Mg Cl2·6H2O和Mg(NO3)2·6H2O,用温度记录仪测其步冷曲线,得到相变温度和过冷度,再用高低温交变箱测试长期循环性能,最后用DSC对相变材料循环前后的相变潜热进行测试比较。结果质量比为5∶5的Mg Cl2·6H2O和Mg(NO3)2·6H2O的混合水合盐相变材料表现出良好的热物性,具有相变温度适合、过冷度小、相变潜热大和长期循环性能稳定等特点,可以作为潜在的储热相变材料。     

铝基合金相变储热材料的研究现状与发展趋势

铝基合金相变储热材料具有导热系数大、热稳定较好、相变体积变化小、储热密度较大等优点,在高温储热应用方面具有很大优势.总结了铝基合金相变储热材料在储热性能、储热基础理论、容器相容性、铁基容器腐蚀机理和防护措施等方面的研究现状和发展趋势,指出了其中存在的一些不足,展望了今后的研究和发展方向.     

相变储热材料及技术的研究进展

综述了相变储热的研究进展,简要介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储热机理和优缺点。对相变材料的各种强化传热技术进行了综述与讨论,概述了相变储热技术的研究及评价方法,并探讨了相变材料在温度控制、新能源开发利用以及提高能源利用效率等方面的应用,展望了未来相变材料及其强化传热技术的发展方向和应用前景。     

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。     

PMMA基复合定形相变储热材料的制备与性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为支撑材料,石蜡(PA)、聚乙二醇(PEG 6000)和硬脂酸(SA)为相变材料(PCM),采用本体聚合法制备3种不同体系的复合定形相变储热材料,综合评价各复合体系的结构、热性能以及储/放热循环稳定性。结果表明:PMMA的交联网络结构使PCM在高于其熔化融温度时不发生泄漏;支撑材料与3种PCM均没有发生显著的化学反应;相同质量百分比的三类复合体系中,PMMA与PEG的界面相容性最好,SA/PMMA体系的储热能力最强,而PEG/PMMA体系的热稳定性最佳。     

太阳能中温相变储热材料的研究进展与展望

采用相变储热材料(PCMs)的潜热储蓄技术是最有效的热能贮存方式之一,它被广泛地应用在太阳能热利用、工业余热回收、建筑节能等领域。综述了当前国内外相变储热材料的最新研究进展,介绍了储热技术及材料的分类、选择、性能及其应用。重点论述了100~450℃温度范围内中温相变储热材料的分类、制备和应用。最后展望了开发新型中温相变储热材料的努力方向和发展前景,提出开发高性能微/纳复合结构储热材料是未来研究的重点。     

相变材料储热在通信基站节能中的应用进展

在当今推动“碳中和”战略目标实现的背景下,用于通信基站节能的功能材料的研发具有重要意义。鉴于相变材料(phase change materials,简写为PCM)在储热方面的独特优势,对PCM的种类和它们各自的优缺点进行了罗列;针对3种不同应用场景的通信基站,全面综述了PCM储热在基站节能中应用的进展;从促进PCM储热在基站节能中普及的角度,介绍了PCM的导热率提升、封装技术、热循环稳定性提升方面的代表性研究成果。将为通信基站节能和PCM储热领域的未来研究方向提供参考。     

助力节能降碳的相变储热材料研究和应用进展

相变储热是一种发展较为成熟、工艺简单且储热密度高的储热技术,其基本恒温的蓄放热过程能减少能量品味的损失,应用前景广阔。围绕相变储热技术所涉及的关键材料,介绍了不同应用条件下各类相变材料的优缺点,综述了相变储热材料在余热回收利用、太阳能光热转化存储、储能电池热管理、建筑储热等方面的应用,着重总结了相变储热材料在减少相变过程泄漏、提高热导率、减小过冷度及腐蚀影响等方面的研究进展。鉴于储热材料有助于实现节约能源、降低碳排放的社会发展目标,有必要持续开展储热材料的研发工作,不断提高储热材料的综合性能。     

基于跨季节储热的相变材料的制备及研究

制备了4组不同浓度的醋酸钠水溶液。将纯三水醋酸钠分别在70℃、75℃、80℃、85℃不同加热温度中熔化后进行冷却,来研究加热温度对过冷度的影响。4组样品在85℃水槽中熔化后分别在10℃和0℃低温槽中冷却,手动播种三水醋酸钠晶粒触发结晶放热,来研究醋酸钠水溶液的稳定过冷和放热性能;并通过DSC测试醋酸钠水溶液的相变温度和潜热值。结果发现,过冷度随着加热温度的升高而增大,加热温度超过80℃时,三水醋酸钠可以实现稳定过冷。醋酸钠水溶液的相变温度与潜热值随着浓度的降低而降低,且过冷液体随浓度的降低过冷状态越稳定。其中60%浓度的醋酸钠水溶液相变温度为58.4℃,潜热值最大,达到265.4kJ/kg,无相分离,适合作为跨季节储热的相变材料。     

相变储热微胶囊的研制

采用原位聚合法用三聚氰胺甲醛树脂包覆一种相变点为24C相变材料A，制得相变储热微胶囊。利用激光粒径分布仪、SEM、DSC和TG分别研究了微胶囊的粒径分布、表面形态及热性能的影响因素．实验结果表明．所得微胶囊粒径分布均匀，表面光洁，具有很好的致密性和一定的强度。其中当乳化速度大于3500r／min、乳化时间为5min、壁材滴加速度小于0．5mL／min且系统调节荆为芯材的30％～40％时，微胶囊的粒径分布集中DSC显示微胶囊包覆相变材料不影响其相变点，相变储热明显，此种微胶囊中由于含有相变材料，而相变材料在发生相变时具有调温功能，应用于室内墙体材料中，可使墙体材料具有自调温作用．     

六水氯化钙相变材料过冷性质的研究

CaCl2·6H2O作为一种常低温相变材料(PCM)在蓄热节能领域具有广阔应用前景,但其严重的过冷使应用受到限制.为解决这一问题,本工作基于无机盐成核原理,用溶液法制备了各种掺杂的CaCl2·6H2O晶体,并对其进行了热分析.在开放体系和室温冷却环境下,研究了不同成核剂的添加方法及工艺参数对CaCl2·6H2O的过冷特性的影响及其变化规律.实验结果表明,硼砂和SrCl2·6H2O是CaCl2·6H2O优良的成核剂,分别能将CaCl2·6H2O过冷度降低至2℃和接近0℃,有效地解决了过冷.     

无机盐/陶瓷基复合相变储能材料的研究进展

综述了国内外无机盐/陶瓷基复合相变储能材料的研究进展,分析了材料的设计原则、制备方法及目前研究中所存在的问题,探讨了无机盐/陶瓷基复合相变储能材料在工业炉和空间太阳能发电系统中应用的可能性和节能意义.     

改善相变材料导热性能研究综述

储能系统中由于部分相变材料存在热导率低的问题,使系统的传热性能变差,储能和释能时间增加,进而降低了系统的整体效能。研究者们针对这个问题进行了大量的研究并取得了一些有价值的研究成果。文章对近年来国内外在提高相变材料热导率方面的研究进行了综合分析,介绍了四种主要的强化方法,分别是加入金属颗粒、碳纤维、膨胀石墨和纳米粒子,并探讨了今后提高相变材料热导率工作的研究重点,提出碳纤维和纳米粒子两种物质强化传热的性能优越,加强这两方面的研究具有重要的应用意义。     

相变围护结构的研究及发展

分析了适合建筑围护结构中储能用的相变材料的种类、特点和选择原则,讨论了相变材料与建筑围护结构的结合方式及可行性,综述了相变蓄能围护结构在国内外的研究及发展现状,同时提出了待解决的问题及未来研究的方向.     

Characterization of Sodium Nitrate as Phase Change Material

In this article the results of material investigations of sodium nitrate (NaNO₃) with a melting temperature of 306 °C as a phase change material (PCM) are presented. The thermal stability was examined by kinetic experiments and longduration oven tests. In these experiments the nitrite formation was monitored. Although some nitrite formation in the melt was detected, results show that the thermal stability of NaNO₃ is sufficient for PCM applications. Various measurements of thermophysical properties of NaNO₃ are reported. These properties include the thermal diffusivity by the laser-flash, the thermal conductivity by the transient hot wire, and the heat capacity by the differential scanning calorimeter method. The current measurements and literature values are compared. In this article comprehensive temperature-dependent thermophysical values of the density, heat capacity, thermal diffusivity, and thermal conductivity in the liquid and solid phases are reported.     

相变储能材料的研究进展与应用

相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义，在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点。综述了相变材料的研究进展，讨论了固—液相变、固—固相变储能材料的特性及其应用。固—液相变材料一般可分为无机和有机两种类型，其中无机类储能材料主要为无机盐水合物，它具有较大的溶解热和导热系数，但易出现“过冷”和“相分离”现象；有机类储能材料虽然避免了上述缺陷，但其导热性较差、溶解热较低。固—固相变材料种类较少，其中以多元醇应用最为广泛。探讨了这方面研究的发展方向，展望了储能技术市场化应用的前景。     

Phase Change Characteristics of a Nanoemulsion as a Latent Heat Storage Material

The primary objective of this study was to investigate the fundamental phase change characteristics of a nanoemulsion using differential scanning calorimetry (DSC). Tetradecane, which has a slightly higher melting point than water, was utilized as the phase change material for the nanoemulsion. The melting point of the nanoemulsion, the melting peak temperature, and latent heat were examined in detail. Regarding the fundamental phase change characteristics of the nanoemulsion, it was found that its phase change characteristics were strongly affected by the temperature-scanning rate of the DSC. Moreover, it was confirmed that the phase change behavior does not change with repeated solidification and melting.     

熔盐水化物相变储能材料的应用及理论预测方法

论述了开发新型的熔盐水化物相变储能材料在能源利用领域的意义及必要性;介绍了预测熔盐水化物相图的各种热力学模型及其优缺点;指出吸附晶格的BET热力学模型是预测熔盐水化物相变储能材料的一种好方法。