新型0℃相变蓄冷材料制备及蓄冷特性

针对冷链物流应用场合，提出并制备了相变温度在0℃左右、潜热较高、过冷度较小的以质量分数5%的山梨醇水溶液为基液的相变蓄冷材料，并通过采用纳米材料对其热物性进行了优化研究，设计制作了一种可直接充冷式蓄冷保温箱，以苹果作为保温对象进行了山梨醇蓄冷保温箱的保冷性能实验。结果显示，采用纳米材料（TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃）可以有效降低蓄冷剂溶液的过冷度并增强其热导率；当TiO₂质量分数为0.50%时，可使质量分数5%山梨醇水溶液过冷度降低至1.4℃；当TiO₂质量分数为0.40%时，5%山梨醇水溶液热导率达到最大值，为0.612W/（m·K）；山梨醇水溶液本身并无相分离现象，但因纳米材料沉淀问题需加一定量的增稠剂，最终经优化所得蓄冷材料的配比为5%山梨醇水溶液+0.40%TiO₂+1.0%聚丙烯酸钠（PAAS），其相变温度为-2.9℃，潜热焓为293.8kJ/kg，热导率为0.62W/(m·K)。本文提出的蓄冷剂溶液可以使苹果在-1～7℃区间保温20h以上，可满足冷链物流“最后一公里”甚至更长距离冷藏运输的时间要求。