共晶盐/陶瓷复合相变材料的制备和性能研究

选取NaCl-MgCl_2共晶盐为相变材料(PCM),α-Al_2O_3为封装材料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了6种不同质量比的NaCl-MgCl_2共晶盐/α-Al_2O_3陶瓷中高温复合相变材料(CPCM)。借助SEM、EPMA、XRD、TG-DSC和高温激光热导仪等测试方法,分析了CPCM的微观结构和热力学性能。利用有限元模拟分析了CPCM的吸放热速率。结果表明,CPCM的微观结构致密,各元素的分布比较均匀,盐的共晶性好。CPCM各物质没有发生化学反应,具有很好的化学稳定性。550℃烧结后,α-Al_2O_3陶瓷有效地降低了NaCl-MgCl_2共晶盐在高温下的失重率。CPCM的整体热导率有了明显的提高,加快了吸放热速率。CPCM的熔点为408.7℃,相变潜热为142.6 J/g, 500～650℃有良好的热稳定性。为共晶盐/陶瓷CPCM的制备和表征提供了新颖的实验依据。