赤藓糖醇相变储热材料研究进展

赤藓糖醇具有较高的相变焓、无毒以及优异的热稳定性，作为综合性能较好的中温相变储能材料被广泛研究。但是，赤藓糖醇在相变过程中存在易泄漏、过冷度大以及导热性能较差的缺点，导致其热能的利用效率不高，极大地限制了其作为储热材料的应用。本文综述了近年来在解决赤藓糖醇相变储热材料易泄漏、过冷度高和热导率低等问题的研究进展。赤藓糖醇定型复合相变储热材料的制备方法主要有共混压制法、静电纺丝法、微胶囊法及多孔材料吸附法等，可根据不同制备方法采取相应复合策略以达到对其封装定型、降低过冷度和提高热导率的目的。最后认为未来对赤藓糖醇复合相变储热材料的研究除了解决其本身存在的热性能问题，还需对其进行功能化，以拓展其应用前景。     

微胶囊相变材料研究进展

综述了近年来国内外微胶囊相变材料的制备方法、研究进展以及其在建筑、纺织物和功能热流体领域中的应用进展,指出包覆率、储热能力和壁材导热系数低是微胶囊相变材料发展瓶颈,认为提高微胶囊相变材料的储热和传热能力、加强微胶囊相变材料长周期使用性能的研究是今后重点解决的问题。     

同轴气喷法制备海藻酸钠-十六烷相变微胶囊

以海藻酸钠为壁材,十六烷为芯材,使用同轴气喷法制备相变微胶囊,考察了液体及气体流量对微胶囊粒径及壁厚的影响规律;采用光学显微镜、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)等测试了微胶囊的平均粒径、包覆量、热稳定性及储热性能。结果表明同轴气喷法制备微胶囊的步骤简单,粒径的可控性较强。能够通过调节内、外管流量和气体流量控制微胶囊的粒径及壁厚。所制得的微胶囊粒径随液体流量减小而减小,随气体流量增大而减小。当海藻酸钠溶液流量为4 mL·h-1,十六烷的流量为2 mL·h-1,气体流量为25 L·h-1时,制得的相变微胶囊最小,其平均粒径约为90μm。相变微胶囊的囊芯包覆量随粒径的减小而减小,当微胶囊粒径约为300μm时,其包覆量达到90%以上。海藻酸钠囊壁对相变材料的储热性能不产生显著影响。     

硬脂酸/二氧化硅复合相变储热材料制备及性能研究

采用“溶胶-凝胶”工艺制备出具有不同硬脂酸质量分数的硬脂酸/二氧化硅复合相变储热材料,运用SEM、XRD和DSC等手段对复合相变储热材料的结构与性能进行了表征和测试。复合相变储热材料是硬脂酸嵌入到二氧化硅三维纳米网孔中形成的,其相变温度和相变潜热均随硬脂酸质量分数的增加而增大,且相变温度低于纯硬脂酸,相变潜热与对应质量分数下的硬脂酸相当。实验结果表明,硬脂酸/二氧化硅复合相变储热材料具有储热密度大、性能稳定以及导热系数较高等优点。     

微胶囊相变材料研究进展

微胶囊相变材料具有相变潜热大、储热密度高、性能稳定以及使用寿命长等优点,并且具有双向控温功能,是目前储能领域研究的热点。本文介绍了微胶囊相变材料及其组成,讨论了近年来微胶囊相变材料的2种常见制备方法,对微胶囊相变材料的性能表征和改性研究进展进行了综述。     

建筑用微胶囊型相变储热材料的制备及性能分析

为解决常规保温复合材料物理、化学性能不稳定的问题,提出了一种微胶囊包覆技术,将聚乙二醇复合芯材包覆于微胶囊中.以PEG 800和PEG 1000为主要材料,通过水浴加热法制备聚乙二醇复合芯材,在此基础上结合IPDI、DETA、SDBS等壁材制备微胶囊型相变储热材料.扫描电镜测试发现,微胶囊型相变储热材料对聚乙二醇复合芯...     

微胶囊相变材料的研究进展

微胶囊相变材料是将微胶囊技术应用到相变材料中而形成的新型功能材料,因其独特的功能而成为近年来材料研究的热点。综述了目前较为常见的几种微胶囊相变材料体系及其制备方法,发现界面聚合法、原位聚合法、复凝聚法和喷雾干燥法是常用的制备方法,电镀法和溶胶-凝胶法也得到一定的研究和应用,最后介绍了微胶囊相变材料在各个领域的具体应用。     

添加碳素复(混)合相变储热材料的研究及应用进展

相变储热材料因具有储热密度大、相变温度变化小且过程易控制等优点而在许多领域具有重要应用。但传统的相变储热材料存在导热系数低及固-液相变过程中液态泄漏问题,阻碍了其实际应用。碳材料如石墨、碳纤维、碳泡沫和膨胀石墨,他们都具有高导热系数、低密度和良好的化学稳定性。将碳材料添加到相变储热材料中或与相变储热材料进行复合,从而构成碳素复(混)合相变储热材料,储热材料的导热系数及其性能可明显提高。本文综述了碳素复(混)合相变储热材料的研究进展。利用膨胀石墨的多孔特性吸附有机物制备膨胀石墨基复合相变储热材料,其储热密度大、导热系数高、性能稳定、成本低且在固-液相变过程中没有液态的流动性问题,是未来研究和应用最重要的碳素复合相变储热材料。     

PCM微胶囊相变储能建筑材料的制备与性能

为了实现对相变材料的有效封装,充分发挥相变材料的温度调节功能,以OP18E（辛基酚聚氧乙烯醚）相变材料为核心,采用控流操作的方式制备出三种不同核壳比的相变材料微胶囊。通过电子显微镜和差示扫描量热仪获取微胶囊的微观形貌和热特性参数。经实验研究发现,研究所制备的相变材料微胶囊具有良好的储能、储热性能。     

相变微胶囊的制备及其在微通道的应用进展

相变微胶囊是一种性能良好、稳定性强的相变储能材料,其热导率偏低,但对相变微胶囊进行改性以及优化换热条件可以提高热导率。本文系统地介绍了相变微胶囊与改性相变微胶囊的制备方法,以及两者的区别。文章指出,对比分析可知,原位聚合法是制备改性相变微胶囊最常用的方法,对壁材进行改性是最常用的改性方法,并且在众多改性材料中氧化石墨烯是一种高导热、力学性能优异、稳定性强的改性材料。同时,文中对相变微胶囊和改性相变微胶囊在微通道换热器中的应用进行概述与总结,指出其中存在的问题：相变微胶囊与微通道换热器的结合,在提升换热效果的同时还存在着增加流动阻力和压降的问题。因此需要确定悬浮液流动的临界速度,充分发挥相变微胶囊与微通道换热器的优势。     

石墨烯在相变材料中的研究进展

石墨烯具有二维平面结构及优异的热传导性能,将其添加在相变材料中制备成复合相变材料是国内外的研究热点。本文介绍了石墨烯对相变材料热性能的影响,重点阐述了石墨烯对相变材料导热特性、储、放热特性及相变特性影响,并剖析了其传热机理。分析了石墨烯对相变材料定型性能的影响,并揭示了其影响机制。论述了石墨烯对相变材料微胶囊化的影响,并从石墨烯作为微胶囊壁材添加剂及壁材两方面进行了分析。最后指出了石墨烯复合相变材料的制备及性能研究方面存在的问题,提出未来在复合相变材料的规模化制备技术、传热机理及石墨烯与氧化石墨烯的协同强化作用机制方面需要进一步探索。     

相变微胶囊材料导热增强研究进展

相变微胶囊将相变材料包封在壳材中,有效解决了相变材料的泄漏等问题,是一种性能良好的相变储能材料,在热能储存领域具有广泛的应用。但因其壳材的存在削弱了内部相变材料与外部环境间的热传导,降低了相变微胶囊的热导率,制约了其实际应用范围。因此,对相变微胶囊进行改性是增强导热的有效途径。本文介绍相变微胶囊的组成与结构,并从声子-声子与电子-声子相互作用的角度,概述微观尺度下的导热机理。在此基础上,分别从芯材和壳材2个方面对相变微胶囊导热增强改性进行阐述,通过定量数据和导热机理对改性相变微胶囊的导热增强效果进行分析论述,同时,概括了改性相变微胶囊在纺织调温、浆料和建筑领域的应用。最后,对相变微胶囊导热性能增强的研究前景和挑战以及实际应用方向进行了展望。     

PEG/UPR/石墨烯复合相变材料的制备及其在节能 建筑中的传热性能研究

以聚乙二醇(PEG)为相变储热材料、不饱和聚酯树脂(UPR)为封装载体、石墨烯(GNP)为导热填料,通过熔融共混法制备出新型PEG/GNP/UPR复合相变材料,并采用导热系数测试仪、扫描电镜、差示扫描量热仪及傅里叶红外光谱仪对其进行测试与表征。将PEG/GNP/UPR作为调温材料掺入至水泥墙体中制备出相变储热墙体,利用热流计和温度记录仪测试了PEG/GNP/UPR对水泥墙体的热物性能的影响。试验结果表明,UPR具有丰富的三维网络结构,并能通过物理吸附作用牢牢将PEG分子链段限固与锚嵌其中,此外,GNP的掺入能够显著增强复合相变材料的导热特性,且PEG/GNP/UPR的相变特性与PEG基本相似;在升温过程中,PEG/UPR/GNP不仅能够吸收和储存墙体所受辐射的大量热量,而且PEG/UPR/GNP的掺入使得墙体的密度降低,这也会增大墙体的比热容,进而改善水泥墙体的温度。     

相变储能致密微胶囊的制备

分别采用界面聚合法、自由基聚合法首次制备了以聚脲为第一层壁材,以苯乙烯-二乙烯苯共聚物为第二层壁材,相变点16℃的石蜡为芯材的相变储热致密微胶囊.采用激光粒度分布仪、红外光谱分析仪.差示扫描量热分析仪、热重分析仪分析了制备的致密微胶囊的粒径分布、结构组成以及热性能.结果表明,相变储热致密微胶囊是复合相变材料,微胶囊的粒径均匀,热稳定性好,致密性优良不渗漏,其蓄热能力较好、可广泛应用于节能储能的目的.     

新型气凝胶基复合相变材料研究进展

着重介绍了通过气凝胶对相变材料进行负载从而改善相变材料的相应缺陷的研究。分析表明,无机材料气凝胶可以对相变材料起到良好的形状稳定作用,石墨烯气凝胶可以有效提升相变材料的热导率,聚合物气凝胶优异的韧性可以使复合材料应用于纺织等特殊领域。     

无机芯微胶囊相变材料的研究进展

综合了近几年对无机芯相变微胶囊的报道,针对微胶囊相变材料（MCPCM）做了总结与概括,从其制备方法和应用领域进行了系统研究,并探讨了现存的问题以及需改进的方面。得到以下结论：微胶囊相变材料（MCPCM）是采用微胶囊封装技术对固-液型相变材料包覆封装的具有核壳结构的复合材料,可广泛地应用在太阳能光热储存、工业余热回收和传热流体领域。无机相变材料具有高储热密度、相变温度恒定、低成本等优点,因此无机芯微胶囊相变材料具有更好的应用空间。但目前采用的微胶囊相变材料也有其自身的缺点,如聚合物导热系数低,相变温度范围小等,有待于进一步研究。     

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。     

碳气凝胶基复合相变材料的制备及其导热性能研究

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,通过添加碳气凝胶,采用熔融共混和真空浸渍的方式制备了导热增强型相变复合材料。采用扫描电子显微镜、热常数分析仪、差示扫描量热仪、红外热成像仪和热重分析仪对所制备复合材料的微观结构、导热性能与相变过程进行了研究。结果表明:相比于PEG材料,片层三维网络结构的碳气凝胶可有效提高PEG的导热性能;碳气凝胶对PEG具有更加优良的定型效果,在相变过程中,能有效束缚PEG的流动,保持复合材料的形状稳定性。     

离子交联石墨烯相变复合材料的研究

在氧化石墨烯和膨胀石墨中掺入不同价态的金属离子,通过水热法制备了混杂三维网状石墨烯。并以石蜡为相变材料,通过浸渍法得到了石墨烯相变复合材料。对其进行扫描电镜、红外光谱仪和示差扫描量热仪等测试表征。结果表明,3种金属离子都可明显提高复合相变材料的导热性能。此外,与另外两种离子相比,二价Mg⁽²⁺⁾的效果最为优异。在掺入Mg(2+)的效果最为优异。在掺入Mg⁽²⁺⁾的混杂三维网状石墨烯的微观结构发现了其明显的交联现象,显著提高相变材料热导率。