儲血用復(fù)合相變材料的制備及性能研究

基于建筑節(jié)能的重要性,采用實驗的方法制備了一種癸酸與月桂酸的低共熔復(fù)合相變材料,這種相變材料的峰值融化溫度是22.2℃,潛熱是126.7℃,經(jīng)過200次的循環(huán)以及釋熱特性測試發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合相變材料的穩(wěn)定性很好,再加入4%的石墨之后,導(dǎo)熱性能有較大的提高。選用多孔建筑材料膨脹珍珠巖作為基質(zhì),用與相變材料直接浸泡的方式制得復(fù)合建筑材料,經(jīng)過24h的浸泡,相變材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了60%,用dsc測試出,復(fù)合材料的開始融化的溫度17.9℃,潛熱74.41j/g,做為一種新型的材料可以在節(jié)能建筑上使用。

以低密度聚乙烯（ldpe）/石蠟為基質(zhì),以蒙脫土作為主要添加材料,采用熔融共混技術(shù)制備三元復(fù)合相變儲能材料,并對其進(jìn)行了性能分析。結(jié)果表明：通過添加吸附材料蒙脫土可有效抑制復(fù)合相變材料中石蠟的析出,從而改善相變材料的儲能效果。

以月桂酸為相變材料,以膨脹珍珠巖為載體利用物理熔化法來吸附相變材料月桂酸制備膨脹珍珠巖基體復(fù)合相變材料;并通過實驗對復(fù)合相變材料的容留量、滲透性以及耐久性進(jìn)行了研究。得到滲出百分比φ<10%,多次相變過程中復(fù)合相變材料損失量非常少,表明月桂酸—膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料在實踐中有良好的穩(wěn)定性。

選用優(yōu)質(zhì)多孔載體材料膨脹珍珠巖與相變儲能材料月桂酸、石蠟,通過簡單的物理熔化法進(jìn)行熔融復(fù)合,制備出復(fù)合相變儲能材料,并且對制備好的兩種復(fù)合相變儲能材料做一系列實驗,對其性能進(jìn)行研究比較。

以癸酸為相變材料、膨脹珍珠巖為載體,采用真空吸附法將相變材料吸附到膨脹珍珠巖孔隙內(nèi),制備出癸酸/膨脹珍珠巖復(fù)合相變儲能材料。采用sem、ft-ir及dsc分別對復(fù)合相變儲能材料的形貌、結(jié)構(gòu)、相變溫度和相變潛熱進(jìn)行表征。結(jié)果表明:癸酸能很好地吸附到膨脹珍珠巖的孔隙內(nèi),當(dāng)癸酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到70%時,吸附量達(dá)到最大,起始相變溫度為30.91℃,相變潛熱達(dá)109.74j/g;癸酸與膨脹珍珠巖的復(fù)合為物理復(fù)合,沒有改變癸酸的相變儲能特性。

以棕櫚酸-十六醇低共熔物為相變材料,膨脹珍珠巖為基體,采用真空浸滲的方法,制備出棕櫚酸-十六醇/膨脹珍珠巖復(fù)合相變儲熱材料。采用esem、ftir、dsc、熔化凝固過程分析對該復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性能研究。結(jié)果表明:棕櫚酸-十六醇被有效地包封在膨脹珍珠巖內(nèi),與膨脹珍珠巖基體的化學(xué)相容性良好;該復(fù)合材料具有較高的相變潛熱和較好的熱穩(wěn)定性,并且通過在復(fù)合材料中添加10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))石墨,改善了材料的導(dǎo)熱性能。

以十八烷(oc)為相變材料、膨脹石墨(eg)為支撐結(jié)構(gòu)制備出oc質(zhì)量含量為90%的十八烷/膨脹石墨復(fù)合相變儲熱材料(oc/eg-pcm)。將oc/eg-pcm摻入到普通硅酸鹽水泥中,制備出了相變材料質(zhì)量含量分別為2%、5%、7%、10%的標(biāo)準(zhǔn)儲熱水泥立方體(70.7×70.7×70.7mm3)和儲熱水泥板(10×100×100mm3),測量了儲熱水泥立方體的表觀密度和抗壓強度,以及儲熱水泥板的導(dǎo)熱系數(shù)和儲熱性能。結(jié)果表明,隨著oc/eg-pcm質(zhì)量含量的增加,儲熱水泥立方體的表觀密度和抗壓強度逐漸下降,儲熱水泥板的導(dǎo)熱系數(shù)也近似于線性減小,儲熱水泥板的上下表面溫差則逐漸增大。當(dāng)oc/eg-pcm的質(zhì)量含量為10%時,儲熱水泥立方體的抗壓強度大于10mpa,儲熱水泥板的上下表面溫差大于4.0℃。

介紹了不同儲能方式及儲能機理,重點論述了潛熱儲能材料及空調(diào)用蓄冷材料。詳細(xì)論述了新型相變儲能材料-納米復(fù)合相變材料,并概括了納米粒子對無機水合鹽導(dǎo)熱、粘度及過冷等方面的影響。

在硬脂酸中加入膨脹石墨，用熔融共混法制備了硬脂酸/膨脹石墨復(fù)合相變材料，對復(fù)合相變材料的微觀結(jié)構(gòu)、熱性能、穩(wěn)定性、儲放熱能力等進(jìn)行了表征分析，探究了膨脹石墨對硬脂酸結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：硬脂酸/膨脹石墨復(fù)合相變材料結(jié)構(gòu)上是硬脂酸與膨脹石墨的物理結(jié)合，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成其他物質(zhì)，保持了兩者的優(yōu)良性能；隨著膨脹石墨質(zhì)量的增加，復(fù)合相變材料儲放熱時間減少，熱效率提高，穩(wěn)定性增強，同時相變溫度和相變潛熱降低。

利用理論公式分析癸酸-月桂酸混合物相變溫度隨配比的變化情況,初選四種配方并通過dsc實驗分析混合物的相變溫度和相變焓。結(jié)果表明:可通過利用施羅德公式計算癸酸-月桂酸混合物的相變溫度,進(jìn)而試配適應(yīng)溫度需求的癸酸-月桂酸混合物;隨著癸酸比例的增加,癸酸-月桂酸混合物的相變溫度和相變潛熱都相應(yīng)地減小;癸酸比例為40%~60%的癸酸-月桂酸混合物的體積膨脹率在7.5%左右,相變溫度在20~30℃之間,在室內(nèi)舒適溫度范圍內(nèi),且相變潛熱較高,可用作建筑節(jié)能復(fù)合相變儲能材料。

選擇納米蒙脫土、聚丙二醇、tdi為原料,以n-正丁基-γ-胺丙基三甲氧基硅烷為封端劑,通過原位聚合合成了高性能spu/蒙脫土復(fù)合材料。利用在線紅外測試監(jiān)控了反應(yīng)過程,表明最終產(chǎn)物中不含游離異氰酸酯。xrd、ft-ir和力學(xué)性能測試發(fā)現(xiàn),蒙脫土的加入可以提高密封膠的性能,且與spu形成了插層結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)合,從而使spu/蒙脫土復(fù)合材料的性能得以提高。

利用真空吸附法制備了石蠟/膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料,此相變材料經(jīng)過差示掃描量熱儀、掃描電鏡和擴(kuò)散-滲出圈法測試,結(jié)果顯示此相變材料具有調(diào)溫功能,石蠟被吸附到膨脹珍珠巖孔道中并且分布均勻,性能穩(wěn)定,可以應(yīng)用到建筑材料中。

由相變材料和保溫隔熱材料制備的建筑墻體,不僅可降低采暖能耗,還可減少室內(nèi)溫度波動,提高舒適度.利用軟件對復(fù)合相變材料建筑墻體傳熱過程進(jìn)行數(shù)值研究,分析相變材料融化過程和凝固過程的物性參數(shù)變化,并將數(shù)值模擬結(jié)果與測驗測量值進(jìn)行對比.得出相變材料摻量、相變墻板位置對墻體內(nèi)壁溫度變化的影響.研究結(jié)果表明,當(dāng)粉煤灰復(fù)合相變材料墻板厚度為6mm且相變墻板內(nèi)置時,保溫效果最好.

復(fù)合相變材料具有較大的相變潛熱,可以改善相變材料分散性差、易滲漏的缺點,選用合適的復(fù)合相變材料能有效降低大體積混凝土水化熱和混凝土建筑的能耗。介紹了復(fù)合相變材料的制備方法,綜述了其在大體積混凝土和混凝土建筑節(jié)能中的應(yīng)用研究進(jìn)展,并對當(dāng)前研究中存在的問題和未來發(fā)展前景進(jìn)行了分析和探討。

通過試驗研究,篩選了月桂酸與月桂醇二元低共熔體作為相變材料,選擇膨脹珍珠巖作為載體,利用真空吸附法制備了相變骨料,通過分析研究發(fā)現(xiàn)相變材料與膨脹珍珠巖具有很好的相容性,其相變溫度與相變潛熱較吸入之前都有所增大。

介紹了復(fù)合相變材料的發(fā)展?fàn)顩r,重點分析了其在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用,并指出了未來發(fā)展方向：改進(jìn)復(fù)合相變材料的制備工藝、開發(fā)多功能復(fù)合相變材料以及材料性能評估系統(tǒng)。

以工業(yè)石蠟為相變芯材,在硅烷偶聯(lián)劑參與下,通過溶膠-凝膠法制備石蠟/sio2儲能相變材料.并利用透射電子顯微鏡,熱重分析,傅里葉紅外光譜儀和方差掃描量熱法等測試技術(shù)對石蠟/sio2儲能相變材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測試和分析,最后利用瞬態(tài)熱線法對石蠟/sio2儲能相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了測試.結(jié)果表明,石蠟/sio2儲能相變材料的相變芯材石蠟在吸熱熔化后不會滲漏;石蠟/sio2儲能相變材料中石蠟的含量約為39%時,相變溫度和相變潛熱分別為39.15℃和59.33j/g;石蠟/sio2儲能相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.0845w/（m·k）,可作為一種良好的保溫隔熱建筑材料.

相變儲能建筑材料是相變物質(zhì)與傳統(tǒng)建筑材料復(fù)合而成的一種新型儲能建筑材料。文章對近幾年來相變儲能材料的種類、復(fù)合工藝和應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述,重點介紹了相變儲能材料在混凝土、石膏和其他建筑材料中的研究與應(yīng)用情況,并提出了相變儲能建筑材料的發(fā)展方向。

1 序言 pp（聚丙烯）是一種在生活中被廣泛應(yīng)用的熱塑性樹脂，聚丙烯良好的耐沖 擊性、耐熱性、絕緣性、可塑性、較低的密度以及低廉的成本使其被廣泛應(yīng)用于 注塑、吹膜、噴絲及改性工程塑料等多種塑料制品領(lǐng)域 [1] 。 雖然擁有眾多的優(yōu)點而飽受青睞，然而聚丙烯同時也有不少的缺點從而影響 到它一系列的工程化應(yīng)用。聚丙烯的成型收縮率過大，低溫下容易脆裂，耐磨性 過低等大大限制了聚丙烯的發(fā)展，因此，必須對聚丙烯進(jìn)行改性[2]。由于各企業(yè) 生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)包括各種新類型催化劑的成功研發(fā)，使得改性pp取代傳統(tǒng) pp，受到眾企業(yè)的各種青睞。與傳統(tǒng)聚丙烯相比，改性聚丙烯在抗沖擊、剛性、 光澤、韌性等方面優(yōu)勢明顯，這大大促進(jìn)了聚丙烯的發(fā)展 [3] 。 目前，對聚丙烯進(jìn)行改性的方法主要有：共聚改性、共混改性及添加成核劑 等方法，在這些方法中，共混改性是企業(yè)中被使用的最多的改性方法 [4] 。共混改

將酸化處理以后的碳納米管(cnts)與高密度聚乙烯(hdpe)復(fù)合,采用機械共混法制備了定向cnts/hdpe復(fù)合材料,并對其力學(xué)性能、相態(tài)結(jié)構(gòu)、流變性能及熱性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:cnts的加入,提高了復(fù)合材料的屈服強度和拉伸模量,但同時卻降低了材料的斷裂強度和斷裂伸長率;cnts在hdpe基體中有了較好的分散性和相容性;cnts的加入對復(fù)合材料流變性能產(chǎn)生了較大的影響,加入少量的cnts可以使復(fù)合材料體系的表觀粘度降低,有利于hdpe加工性能的改善;cnts加入后,hdpe的熔融溫度和結(jié)晶熔融焓均有所下降。

相變儲能材料具有儲熱密度高,儲熱過程中溫度變化非常小的優(yōu)點。相變儲能材料已廣泛應(yīng)用于熱泵、太陽能利用等領(lǐng)域。本文綜述了近些年來復(fù)合相變儲能材料的研究狀況,包括相變儲能材料的制備、傳熱強化、相變過程數(shù)值模擬和應(yīng)用等,并對復(fù)合相變儲能材料的發(fā)展作了展望。

以石蠟、膨潤土為原料,制備了石蠟/膨潤土復(fù)合相變材料。利用金相顯微鏡和差示掃描量熱儀分別對其微觀形貌和熱性能進(jìn)行了觀察和表征。試驗結(jié)果表明,當(dāng)膨潤土與石蠟的質(zhì)量比為2:1,攪拌速度為3000r/min時,制備的復(fù)合相變材料體系均勻、穩(wěn)定,具有良好的熱物理性能。