纳米TiO_2对蒙脱石/环氧树脂复合材料结构与性能的影响

将纳米TiO_2和有机蒙脱石加入到环氧树脂中,成功地制备出一种在多项性能上都有大幅提高的纳米复合材料。力学性能测试和热分析表明:所得的纳米复合材料在拉伸、冲击、玻璃化转变温度和热分解温度等多项性能上都比纯环氧树脂和有机蒙脱石/环氧树脂纳米复合材料有大幅提高。X射线衍射谱和透射电镜结果表明,在环氧树脂中纳米TiO_2与有机蒙脱石同时存在,使蒙脱石层高度剥离,所得的二维蒙脱石纳米单片与零维纳米TiO_2颗粒交错分布于树脂基体中,形成了新的微观结构。     

膨胀珍珠岩-石蜡相变储能砂浆的力学性能研究

利用膨胀珍珠岩对石蜡具有良好的吸附性能,以石蜡为蓄热芯材,膨胀珍珠岩为载体,经碱矿渣封装后,制备了膨胀珍珠岩-石蜡复合相变储热材料。由于毛细作用力和表面张力的作用,石蜡在相变过程中,很难从膨胀珍珠岩的微孔中渗透出来。将相变储能珍珠岩作为细集料制备出相变储能砂浆,对其热物理性能力学性能进行了试验研究,结果表明:采用碱矿渣对吸附了相变材料的珍珠岩表面进行封装,相变材料的质量损失率、潜热变化率及温度变化率均较小,封密性和稳定性较好;相变循环对砂浆强度影响较小;在配合比相同的情况下,相变材料对砂浆的强度影响较大,相变储能砂浆的抗压强度低于普通砂浆。     

复合相变储能砂浆性能实验研究

通过将复合相变储能材料应用在建筑墙体材料中,达到调节室内热舒适度、降低建筑能耗目的.研究了普通砂浆和复合相变储能材料不同龄期的抗折强度和抗压强度,热循环对不同龄期复合相变储能砂浆抗折强度和抗压强度的影响,以及石蜡相变储能砂浆的控温性能.结果表明:复合相变储能砂浆可以满足普通砂浆的基本力学性能要求;热循环后对复合相变控温砂浆力学性能影响很小;相变储能砂浆模拟房内的温度波动小于普通砂浆,可改善居住舒适度.     

PE-LD/石蜡复合相变储能材料的制备及性能研究

以固体石蜡、低密度聚乙烯(PE-LD)为原料,乙烯基三乙氧基硅烷改性的膨胀石墨/硅藻土为填料,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,制备复合相变储能材料。研究了石蜡含量及改性后硅藻土/膨胀石墨用量对复合材料热稳定性及导热性的影响,探讨了DCP含量对复合相变材料微观结构、力学性能的影响。结果表明,当石蜡含量为60%(质量分数,下同)时,热稳定性良好,相变潜热和相变温度更合适;膨胀石墨及硅藻土的加入对复合相变材料热稳定性均有提升,且无机填料含量为4.6%时达到最大值,膨胀石墨对复合材料热稳定性改良效果强于硅藻土;膨胀石墨的加入对复合相变材料导热性能有所提升,当膨胀石墨含量为4.6%时,热导率为对比样的384.38%;DCP的加入使复合相变材料的力学性能有所增强,且含量在3%时综合性能良好。     

石蜡/MCM-41复合相变材料的结构及热性能

以石蜡为相变材料、SiO2介孔分子筛MCM-41为载体,采用溶液浸渍法制备了石蜡/MCM-41复合相变储能材料。应用SEM与TEM测试了复合材料的微观结构,利用TG-DSC测定了复合材料的相变温度、相变潜热及相变可逆性,通过FTIR对复合材料的兼容性进行了表征。实验表明,复合材料表面孔结构改善了相变可逆性,复合相变储能材料中石蜡的适宜质量分数为40%,相变温度为66.6℃,相变潜热为135.3 J/g。石蜡与MCM-41间是简单的嵌合关系,复合材料具有良好的热稳定性和兼容性。     

定形相变材料的制备及其稳定性能的研究

以石蜡为相变材料,膨胀珍珠岩为基体,采用真空吸附的方法,制备出膨胀珍珠岩——石蜡定形相变材料。为提高定形相变材料的稳定性,在制备的定形相变材料外包覆成膜乳液封装。采用扩散-渗出圈法对材料的稳定性能进行了测试。结果表明:石蜡与膨胀珍珠岩的最佳质量比为2∶1;最佳成膜封装乳液是苯丙乳液,最佳乳液用量是定形相变材料质量的20%;制备得到的成膜封装后的膨胀珍珠岩-石蜡定形相变材料的相变温度为25.05℃,相变潜热为128.93 J/g,稳定性能良好。     

三元复合石蜡/玻化微珠相变储能砂浆的制备

本文选用三元复合石蜡作为相变原材料,玻化微珠作为吸附载体,EVA乳液和苯丙乳液作为封装材料,根据石蜡渗漏率测试选择合适的封装材料制备出相变储能砂浆.结果表明:根据温度-时间曲线和DSC分析确定复合石蜡最佳配比为3#石蜡∶C14∶固体石蜡=1∶2∶7.玻化微珠真空吸附30 min石蜡量达到502.2％.选择苯丙乳液作为封装材料,可有效解决石蜡渗漏问题,石蜡/玻化微珠定型相变材料经恒温加热30 min最小渗漏率仅为4.42％.所制备的石蜡/玻化微珠相变储能砂浆相变温度区间为22～26q℃,抗压强度为5.35 MPa,导热系数为0.3372W/m·K,比热容约为普通砂浆的2倍,能够显著提高砂浆的保温性能.     

脂肪酸/废加气块定形相变储能集料制备及性能

以癸酸-硬脂酸(CA-SA)二元共熔脂肪酸作为相变储能材料,废加气混凝土块为载体,矿渣-水玻璃-石膏复合胶凝剂为封装材料,制备了密封性能良好的相变储能集料,解决了现有产品与建筑主体材料相容性差和使用寿命较低的缺点。通过DSC、FTIR、SEM等测试技术对相变材料及相变储能集料进行表征。结果表明:适宜的癸酸、硬脂酸的质量比为9∶1,其相变温度为26.8℃,相变潜热为96.4J/g;以多孔的废加气块为载体,相变材料吸附率可达60%;采用矿渣-水玻璃-石膏复合封装材料,制成的相变储能集料具有良好的密封性,稳定性能优异。相变集料应用模拟实验结果显示,其储能控温性能良好。     

石蜡胶囊的制备及其对砂浆热导和力学性能的影响

为解决固-液相变材料封装问题,以石蜡为芯材,陶粒颗粒为载体,水泥为封装材料制备了石蜡胶囊.分析了石蜡胶囊的基本性质,测试了石蜡胶囊的DSC曲线;并将石蜡胶囊掺入砂浆中,研究了掺入石蜡胶囊对砂浆热导和力学性能的影响.研究表明:使用水泥封装后,石蜡胶囊的密封性好,高温下不会发生泄露;石蜡胶囊掺入砂浆中,对砂浆力学性能影响较小,且可降低砂浆的导热系数和水泥水化温度,并推迟水化温度峰值的出现.     

交联聚乙烯／石蜡复合相变储能材料的研究

根据固-液相变材料石蜡在聚乙烯(PE)交联网络中的扩散溶胀特性,制备了一种以 PE 交联网络为支撑骨架和包覆层、以石蜡为储能材料的复合型高分子固-固相转变储能材料。通过测定不同温度下、不同交联程度 PE在石蜡中的溶胀速率、平衡溶胀比等,研究了交联 PE 在石蜡中的溶胀行为及溶胀动力学,为相变材料的制备工艺提供了依据;此外,还对复合相变材料中石蜡的扩散、渗透行为及扩散动力学进行了研究。结果表明制备的相变储能材料具有长期使用性能。     

橡胶在相变材料封装中的应用研究进展

相变材料主要用于建筑、热防护、纺织和储能等领域,节能环保。三元乙丙橡胶和硅橡胶用于石蜡和硬脂酸等有机相变材料的封装具有很好的效果,泄漏率较低,且随着相变材料含量的增大,复合相变材料的相变焓增大,相变温度变化不大,橡胶作为相变材料封装材料,具有十分广泛的应用前景。对导热性要求高的相变材料,可以在橡胶中添加导热填料进行改性,常用的导热填料有三氧化二铝、膨胀石墨、氮化物等,目前橡胶的导热改性技术已较为成熟。     

泡沫铜/石蜡复合相变储能材料的储放热过程及数值模拟

作为储热和热管理技术的重要材料之一,相变储能材料通常具有储热密度较大、相变温度变化较小的优势,但其热导率较低,热传递效率较差。本文将泡沫铜用于石蜡相变储能材料的传热强化,通过测定相变储能材料储放热过程的温度变化,考察了添加泡沫铜对相变储能材料储放热速率和温度均匀性的影响,且在实验基础上对储能材料的放热过程进行建模并求解,得到温度云图,为实际应用提供理论依据。结果表明,添加泡沫铜后,石蜡的相变储热和放热时间分别缩短了16.67%和14.71%;储放热过程复合材料中心层与外层中心点的最大温差分别降低了91.5%和87.5%;建立放热过程相变储能材料温度随时间变化的模型,对比实际值和模型预测值,得到相关系数及标准误差分别为0.99℃和0.13℃,证明该模型准确度较高,可有效预测相变储能材料的温度变化情况。     

HDPE/石蜡/活性炭三元相变储能材料的制备及热性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)、石蜡为相变主材料,活性炭为吸附载体材料,采用熔融共混法制备了HDPE/石蜡/活性炭三元相变储能材料,并分别利用真空烘箱和差示扫描量热仪(DSC)对该相变储能材料的宏观相变转换温度和热性能进行了表征。结果表明:随着HDPE/石蜡/活性炭相变储能材料中石蜡含量的增加(HDPE的含量相应减少),活性炭对石蜡的吸附能力相对降低;HDPE/石蜡/活性炭相变材料中,HDPE的实际焓值高于其理论焓值。     

石蜡复合相变材料的研究进展及其热学性质

石蜡作为相变储能材料具有不存在过冷及析出现象,性能稳定,无毒,无腐蚀,价格便宜等优点。石蜡复合相变储能材料弥补了石蜡作为相变储能材料的缺点,改进了在实际应用中相变材料的效果,并且扩大了石蜡相变储能材料应用的领域。主要介绍了国内外对石蜡复合相变储能材料的研讨及相关热学性质。     

不同石墨填料对相变材料性能的影响

以石蜡为相变材料基液,分别添加不同体积分数的纳米石墨烯和纳米石墨烯片,通过两步法制备纳米颗粒复合相变材料,并进行了热性能参数测试和对比。搭建试验台测试复合相变材料的蓄放热过程并记录温度随时间变化曲线。结果表明,复合相变材料的相变潜热随着2种纳米颗粒的添加量增大而减小;对于导热为主导的凝固过程,复合相变材料的凝固速率相对于纯石蜡有提升作用,添加体积分数为1%的纳米石墨烯和纳米石墨烯片分别可提升8.7%和6.3%;对于融化过程,导热和对流共同作用决定融化速率是否被强化。     

被动式汽车相变材料储能器的实验分析

根据相变材料发生相变时可以吸收或者释放大量热量,同时保持自身的温度恒定的性能,设计出箱式储能器用于调节汽车内部气温,达到节能的目的。人体的适宜温度为22~26℃,因此采用相变温度为25℃的相变材料作为相变储能材料,并通过铝瓶封装进行熔化过程和凝固过程的实验研究。结果表明,在出口空气流速2.5 m/s的条件下,当进口温度为35℃时,石蜡在熔化过程中可以吸收环境空气的热量,降低环境温度3℃以上,并且维持3 h。在进口温度为10℃,石蜡在凝固过程可以释出热量,提高环境温度3℃以上,维持3.5 h以上。同时还研究了石墨复合相变材料在箱式储能器里熔化和凝固过程的温度变化规律,在空气流速不变的条件下,石墨复合相变材料熔化和凝固过程的速度与相变材料和环境空气的温差有关,温差越大其相变速度越快,相变完成的时间就越短。     

石蜡、SEBS和聚苯乙烯共混的复合定形相变材料的制备和热分析

将聚苯乙烯、热塑性弹性体SEBS和石蜡三组分通过熔融共混的方法制备了定形相变储能材料,并且用DSC、TG和SEM等对材料进行了表征,讨论了不同含量的石蜡和SEBS对定形相变储能材料相容性和热性能的影响.实验结果表明,石蜡的质量分数可以提高到70%,三组分的相容性比较好,相变材料的潜热为121.07 J/g,熔点为53.22℃,SEBS能够有效地改善石蜡和聚苯乙烯的相容性,同时通过加入少量的纳米石墨,能够明显提高定形相变储能材料的热导率.     

改性钢渣基相变微粉的制备与性能

通过真空吸附法制备以改性钢渣微粉为壁材、石蜡为芯材的改性钢渣基相变微粉,表征了其孔结构、物质组成、相变温度与相变焓、粒度分布、表面形貌;以改性钢渣基相变微粉制备混凝土,分析了其流动性、粘聚性和保水性、力学性能和水化热性能.结果表明,磷酸用量、石蜡用量和干燥箱内压强对相变微粉的石蜡吸入量有重要影响,当磷酸用量为6%(?)、石蜡用量为30%(?)、干燥箱内压强为0.04 MPa时,相变微粉具有良好的相变储能性能,相变温度为53.7℃,相变焓为12.20 J/g.相变微粉混凝土不仅具有良好的流动性、粘聚性和保水性及早期强度高、后期强度稳定的力学性能,且可降低混凝土温度峰值、迟滞达到温峰的时间.     

被动式汽车相变材料储能器的实验分析

根据相变材料发生相变时可以吸收或者释放大量热量,同时保持自身的温度恒定的性能,设计出箱式储能器用于调节汽车内部气温,达到节能的目的。人体的适宜温度为22~26℃,因此采用相变温度为25℃的相变材料作为相变储能材料,并通过铝瓶封装进行熔化过程和凝固过程的实验研究。结果表明,在出口空气流速2.5 m/s的条件下,当进口温度为35℃时,石蜡在熔化过程中可以吸收环境空气的热量,降低环境温度3℃以上,并且维持3 h。在进口温度为10℃,石蜡在凝固过程可以释出热量,提高环境温度3℃以上,维持3.5 h以上。同时还研究了石墨复合相变材料在箱式储能器里熔化和凝固过程的温度变化规律,在空气流速不变的条件下,石墨复合相变材料熔化和凝固过程的速度与相变材料和环境空气的温差有关,温差越大其相变速度越快,相变完成的时间就越短。     

石蜡-纳米粒子复合相变材料的研究进展与应用

综述了石蜡与不同纳米粒子复合相变材料的研究进展，介绍了添加不同纳米粒子对石蜡热性能的改变以及该复合材料在不同领域的应用；总结了石蜡-纳米复合相变材料的不足，对其研究发展方向进行了展望。