石蜡/活性炭相变材料的制备及其性能研究

以活性炭（AC）为吸附增强材料,石蜡为相变材料,采用物理共混法制备了一种固-固相变材料。利用差示扫描量热仪、导热系数测定仪、高温综合热分析仪对所得相变材料进行了表征。结果表明,当活性炭质量百分含量不低于15%时,所得复合物宏观上表现为固-固相变;加入活性炭颗粒,可提高材料的导热系数和热稳定性。     

PEG/活性炭复合物的热性能研究

以活性炭颗粒（ACG）为吸附增强材料,聚乙二醇（PEG6000）为相变材料,采用物理共混法制备了PEG/活性炭复合物。利用差示扫描量热仪、导热系数测定仪、高温综合热分析仪对所得复合材料的热性能进行了研究。结果表明,加入活性炭颗粒,可提高材料的导热系数和热稳定性。     

碳纳米管/石蜡复合相变储能材料的导热性能研究

以多壁碳纳米管为填料,采用两步法制备了不同质量分数(0.1%~1.0%)的CNTs/石蜡复合相变材料。采用HotDisk热分析仪测试了CNTs/石蜡复合相变材料在不同纳米颗粒质量分数、温度和粒径下的导热系数。研究表明,CNTs/石蜡复合相变材料的固、液态导热系数随CNTs颗粒质量分数的增加而大幅度提高,在25℃时,质量分数为0.5%的复合相变材料的导热系数提高了13.2%,体现了良好的强化导热效果。复合相变材料的导热系数对温度的依赖性不强,但在55℃时,复合相变材料的导热系数在固-液相变过程时出现了较大程度的增长。此外,复合相变材料的导热系数随CNTs颗粒粒径的增加而降低,25℃时,质量分数为0.1%的复合相变材料中,添加10 nm的碳纳米管后其导热系数提高了7.8%,添加100 nm的碳纳米管后其导热系数提高了2.2%。     

PEG/活性炭颗粒相变材料的制备及其性能

以活性炭颗粒(ACG)为吸附增强材料、聚乙二醇(PEG)为相变材料,采用物理共混法制备了PEG/ACG固-固相变材料.用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、高温综合热分析仪对相变材料进行了表征.结果表明,当ACG质量分数高于15%时,相变材料宏观上表现为固-固相变;加入ACG,可提高材料的热稳定性.     

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。     

PEG/活性炭相变材料对沥青熔点的影响

利用PEG/活性炭固-固相变材料对沥青进行改性,制备出相变材料改性沥青,用热机械分析(TMA)测定改性沥青的熔点。结果表明,PEG/活性炭固-固相变材料可以有效地改善沥青的熔点,随着相变材料的加入量的增大,改性沥青的熔点明显升高     

PEG/PVA高分子固-固相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质、聚乙烯醇(PVC)为骨架材料,通过接枝共聚法和偶联共混法分别制备了PEG/PVA高分子固-固相变材料.采用红外光谱法和差示扫描量热法研究了PEG/PVA相变材料的结构和相变行为.结果表明,共混体系和共聚体系均具有可逆的固-固相转变特性;共混体系最大相变焓为102.6 kJ/g, 共聚体系相变焓为82.5 kJ/g; 2种体系相变温度适中,可以满足低温相变要求,是一种具有较大使用价值和发展前途的高分子固-固相变储能材料.     

耦合相变储热的金属氢化物反应器吸氢过程模拟

基于金属氢化物储氢反应,建立了相变材料蓄热的固体储氢反应器模型,模拟研究了吸氢压力等操作参数及相变材料的相变温度、固(液)态导热系数、相变潜热等物性参数对固体储氢反应器工作过程的影响. 结果表明,相变材料的固态导热系数和相变潜热对固体储氢反应器性能的影响较小,相变温度和液态导热系数对反应器性能影响较大. 相变温度越低,液态导热系数越大,储氢反应器性能越好. 在使用最优的相变材料储能时,提高充入氢气的压力可加快反应速率,强化相变材料的传热,有助于进一步优化反应器的储氢性能.     

一种纤维用新型聚乙二醇固-固相变储能材料

根据固-固相变材料的性质与结构特点,通过分子设计合成出了一种新型的芳香族四羟基化合物——4,4'-二苯基甲烷二异氰酸甘油酯(MTE),同时以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)-MTE为硬段,以聚乙二醇为相变单元和软段,通过原位聚合法制备出了一种聚乙二醇固-固相变储能材料(P-PCM)。利用红外光谱、核磁共振光谱、差示扫描量热法、动态热机械分析法研究了P-PCM的结构、相变行为及热稳定性,表明了P-PCM是一种新型的性能优异的相变材料。由于材料的刚性、可熔融和可溶解性,适合于纤维与织物的加工使用。     

固-液/气-液多相耦合热控技术应用研究进展

相变热控技术具有设备性能可靠、质量轻、耗能低等优点,在工业和学术界受到广泛关注。利用固-液相变恒温吸热和气-液相变超高导热特性,可实现多相耦合的高效储热传热过程。本文针对固-液/气-液多相耦合热控技术提出多相耦合概念,以典型相变材料和热管耦合系统为切入点,首先介绍相变及多相耦合的工作原理,归纳了两者之间的典型耦合方式：相变材料分别置于热管蒸发段、冷凝段、绝热段,或热管整体嵌入相变材料作为导热骨架;然后着重评述了目前国内外多相耦合热控技术用于电子器件冷却和电池热管理领域的研究进展,并对其他领域（如蓄热/冷）的应用现状进行总结;最后从材料改性、器件耦合、系统协同等角度提出当前面临的问题和未来发展方向。     

超高分子量聚乙烯微孔材料成型方法及其研究进展

介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微孔材料的常见成型方法:热致相分离法、添加致孔剂法、颗粒烧结法和活性炭螺杆挤出法,重点介绍了活性炭螺杆连续挤出法,并阐述了其生产工艺和设备等方面的影响因素。     

Investigation of thermally conducting phase‐change materials based on polyethylene/wax blends filled with copper particles

This article reports on the morphology, melting and crystallization behavior, thermal stability, tensile properties, and thermal conductivity of phase‐change materials (PCM) for thermal energy storage. These materials were based on a soft Fischer‐Tropsch paraffin wax (PCM) blended with low‐density polyethylene, linear low‐density polyethylene, and high‐density polyethylene. These immiscible blends were melt‐mixed with copper (Cu) microparticles (up to 15 vol %) to improve the thermal conductivity in the matrix material. The presence of the Cu microparticles in the PCMs did not significantly change the crystallization behavior, thermal stability, or tensile properties of the blend composites in comparison with the corresponding polyethylene/wax blends and polyethylene/Cu composites. The observed differences were related to the fact that the wax seemed to have a higher affinity for the Cu particles than any of the polyethylenes, and so it crystallized as a layer around the Cu particles. The thermal conductivity of the samples increased almost linearly with increasing Cu content, but the samples had slightly lower values than the corresponding polyethylene/Cu composites, probably because of the lower thermal conductivity of the wax. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

聚烯烃/石蜡复合相变储能材料的研究

分别以低密度聚乙烯(PE-LD)、高密度聚乙烯(PE-HD) .聚丙烯(PP).聚苯乙烯(PS)为支撑材料、石蜡为相变材料,采用加热熔融法制备聚烯烃石蜡复合相变储能材料。考察了不同种类的聚烯烃材料对复合材料储能的影响,通过DSC测出PE-LD/石蜡、PE-HD/石蜡、PP/石蜡、PS/石蜡复合相变材料的相变烩分别为68.44J/g、45.52J/g、40.06J/g、1.19J/g。结果表明,PE-LD是其中最好的基体材料,具有最大的相变烩。随着石蜡含量的增加,PE-LD/石蜡复合材料的相变烩逐渐增大。此外,硅藻土和活性炭填料的加人有利于提高相变烩,增强复合材料的稳定性。     

电驱动PEG/EG复合相变材料的制备与性能

以聚乙二醇（PEG）为相变组分，膨胀石墨（EG）为支撑材料，采用真空浸渍的方法制备了PEG/EG电热转换相变储能材料。改变复合相变材料中EG的质量分数，探究其在电热转换与热能存储效率、定形效果、相变焓值、储放热速率等方面的作用。结果表明，EG不仅能够提高复合相变材料的导热性能，还赋予其导电性能。当EG质量分数为5%时，PEG/EG复合相变材料具有良好的电热转换性能，在外加电压为7 V时，其电热转换与热能存储效率达到80.6%。同时，复合相变材料表现出良好的定形效果、较高的相变焓值（152.2 J/g）和优异的导热性能，与纯PEG相比，其储热所用时间减少了73%，储放热速率大幅提高。因此，PEG/EG复合相变材料在电驱动热能存储系统和能量转换与存储等领域具有广阔的应用前景。     

Thin copper foil heater for measuring the thermal conductivity of polymers

A new and rather simple apparatus is described for measuring the thermal conductivity of insulating materials. The technique employs a double‐sided, copper‐coated plastic sheet, known as a printed circuit board, to generate a nearly uniform wall heat flux. Heating is achieved by passing an electrical current through the copper coating. Identical sample slabs are placed against opposite sides of the heater, and the combination is placed in a bath having constant and uniform temperature. When thermal equilibrium is reached, the temperature drops across the central portions of the sample slabs are measured with thermocouples. The one‐dimensional form of Fourier heat transfer equation is used to compute thermal conductivity from the observed quantities. In preliminary tests with polymer materials, equilibrium is reached within half an hour. It is estimated that the apparatus is capable of giving measurements accurate to within 5%, and experimental results are consistent with this estimate. Thermal conductivity values are reported for pure polyethylene (PE) and PE mixed with aluminum powder and carbon black. Also reported is the thermal conductivity of pure polycarbonate (PC) and PC mixed with carbon black. The results obtained with the present apparatus are consistent with previous findings. The characteristics of the apparatus make it especially suitable for academic laboratory instruction and for low temperature thermal conductivity measurements. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 12: 2823–2827, 2003     

The effect of processing parameters on the bond strength and electrical conductivity of multi-wall carbon nanotube/low-density polyethylene composite

The objective of this paper is to study the influence of processing parameters, such as melt temperature and mold temperature, on the adhesion of low density polyethylene (LDPE) to 2.5?wt/% multi-wall carbon nanotube-filled polyethylene (LDPE/MWCNT). The adhesion was obtained using two-component injection-molding method and measured using tensile experiments. The electrical conductivity of the two-component injection-molded specimens was also measured through DC voltage and compared to the volume resistivity of the LDPE and LDPE/MWCNT composite. It was found that the bond strength increases with increasing melt and mold temperatures. However, increasing the melt and mold temperatures over a certain limit can decrease the bond strength. The range of the electrical conductivity of the LDPE-LDPE/MWCNT two-component injection-molded samples was in the range of dissipative materials.     

炭黑/高密度聚乙烯导电纤维纺丝工艺探索

以高密度聚乙烯为基体,炭黑为导电介质共混得到导电母粒,通过熔融纺丝法制得炭黑/高密度聚乙烯共混导电纤维。考察了炭黑含量和粒径对可纺性的影响,发现炭黑含量为5%,粒径为40～50nm时,熔体可顺利纺丝,且所得纤维具有较好的导电性。通过多次试纺,确定了合适的纺丝工艺。