相变钢渣粗骨料的制备及相变钢渣混凝土性能试验研究

利用真空加热方法,对多孔钢渣粗骨料进行石蜡相变材料的吸附试验,制备多孔相变钢渣粗骨料,采用自制水化热容器进行两种钢渣骨料混凝土放热过程对比.结果表明:吸附相变材料的钢渣骨料具有较低的温升速率,适宜大体积混凝土控温要求;通过钢渣骨料混凝土强度的对比试验及扫描电镜分析,吸附相变材料的钢渣骨料与水泥界面较钢渣骨料混凝土界面弱,实际应用中应对相变钢渣骨料进行偶联剂处理,以保证发挥相变钢渣混凝土控温效应基础上满足大体积混凝土强度要求.     

膨胀石墨/石蜡复合相变材料的导电及发热特性

采用混合搅拌方法制备膨胀石墨（EG）/石蜡复合相变材料,测试分析了EG含量、施加电压与EG/石蜡复合相变材料体积电阻率的关系,研究了直接自发热和正温度系数（PTC）电阻发热时复合相变蓄热单元的发热特性。结果表明,随着EG含量或施加电压的增大,复合相变材料体积电阻率逐渐减小;施加电压对样品体积电阻率的影响与复合相变材料中EG含量有关,EG含量越高,施加电压对复合相变材料体积电阻率的影响越明显。当施加电压为4.0V时,EG质量分数分别为4%、5%、8%的复合相变材料体积电阻率分别只有0.5V时的0.481倍、0.185倍、0.068倍。基于复合相变材料导电特性,直接负载电压可实现复合相变材料电热转化和相变蓄热;结合PTC电阻发热可灵活控制复合相变蓄热单元加热功率,实现其快速充热。     

碳纳米管/石蜡复合相变材料热性能的实验研究

以石蜡为相变材料基液,分别添加不同体积分数的碳纳米管,通过两步法制备碳纳米管/石蜡复合相变材料,并对复合相变材料的热物性参数和相变性能进行了测试和表征。搭建试验台对复合相变材料进行蓄放热实验。结果表明,复合相变材料的相变温度与纯石蜡基本一致,相变潜热随纳米颗粒的添加量增大而减小;复合相变材料的凝固强化效果随碳纳米管添加量的增大而增强,添加量为体积分数2%时,凝固速率可以提升16.3%;对于熔化过程,导热和对流换热共同作用着复合相变材料的熔化速率能否被强化。     

碳纳米管/石蜡复合相变材料热性能的实验研究

以石蜡为相变材料基液,分别添加不同体积分数的碳纳米管,通过两步法制备碳纳米管/石蜡复合相变材料,并对复合相变材料的热物性参数和相变性能进行了测试和表征。搭建试验台对复合相变材料进行蓄放热实验。结果表明,复合相变材料的相变温度与纯石蜡基本一致,相变潜热随纳米颗粒的添加量增大而减小;复合相变材料的凝固强化效果随碳纳米管添加量的增大而增强,添加量为体积分数2%时,凝固速率可以提升16.3%;对于熔化过程,导热和对流换热共同作用着复合相变材料的熔化速率能否被强化。     

相变混凝土的研究及发展趋势

混凝土的温度裂缝问题越来越引起人们的关注,相变混凝土是解决混凝土裂缝的新方法,在分析混凝土温度裂缝原因的基础上,提出相变混凝土控温的设计思路,综述了用于相变混凝土的复合相变材料的研究,总结了相变混凝土的性能研究进展,分析了目前存在的问题,并对未来发展趋势进行展望.     

月桂酸/膨胀石墨相变混凝土的制备与性能研究

以月桂酸为相变原材料,膨胀石墨为吸附基体,采用直接吸附法得到了月桂酸/膨胀石墨复合定形相变材料(LA/EG-CPCMs),并按绝对体积法将LA、LA/EG-CPCMs掺入混凝土中制备得到相变混凝土.采用电镜扫描仪、红外光谱仪、综合热分析仪分别测试了LA/EG-CPCMs的微观结构、相容性及储能特性,并测试了相变混凝土的抗压强度及导热系数变化规律.结果 表明:月桂酸与膨胀石墨相容性良好,吸附率可达到89％,经200次热循环后,质量损失率为3.58％,LA/EG-CPCMs相变起始温度为43.4℃,熔融焓值为155.7 J/g,掺量为5％的相变混凝土强度降幅为7.5％左右,在保证混凝土工作性能良好的情况下,IA/EG-CPCMs的掺加可以明显提高混凝土的导热系数.     

PEG/SiO_2复合相变蓄热型混凝土的制备研究

采用溶胶-凝胶法制备了PEG/Si O2复合相变材料,并与普通建筑材料直接混合,得到了相变蓄热型混凝土。通过研究相变材料的添加量对蓄热型混凝土的表观密度和抗压强度的影响,得到相变蓄热型混凝土制备过程中PEG的最佳添加量为7.5%。     

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。     

应用于太阳能相变蓄热PC构件升温养护建筑的复合相变材料热物性

预制混凝土（PC）构件蒸汽养护工艺以消耗大量化石能源为代价。本研究结合本文作者课题组研制的复合相变材料热特性以及预制混凝土构件蒸汽养护工艺特点,基于被动式太阳能相变蓄热PC构件升温养护建筑一体化设计理念,将复合相变材料应用于升温养护建筑主朝阳墙体内表面,结合Energy Plus能耗模拟软件及试验研究的方法,开展了关于不同热物性复合相变材料对新型升温养护建筑热工性能影响的研究。研究结果表明：较GH-33复合相变材料,主朝阳墙体内表面采用GH-37复合相变材料,墙体内表面温度夜间平均提高3.4℃;PC构件上部表面温度夜间平均提高1.4℃;实验期间复合相变材料的蓄放热速率较前者平均提高62%。研究可为PC构件养护工艺中可再生能源利用、低碳环保生产,提供一种新的途径和方法参考。     

多孔纳米基复合相变材料在建筑节能中的应用进展

近年来相变材料的开发和应用受到广泛的关注,研究表明,纳米和多孔基复合相变材料可以显著提高材料热导率和热稳定性,同时可以有效防止相变材料在熔融和凝固过程中发生的泄漏问题。本文主要介绍了建筑领域的纳米和多孔基复合相变材料的选择和制备、材料的表征及热物性测量研究,简述了掺入复合相变材料的砂浆、石膏板、混凝土和砖块的热性能情况,通过实验和数值模拟分析了建筑系统中的复合相变材料的应用情况,对采用了储热相变材料的建筑系统进行成本分析和节能研究。最后说明应根据地区气候和使用需求选择不同相变点和热导率的相变材料,添加相变墙体可提高热舒适性,并有效减少能耗。同时指出如何将相变墙体更好地与主动式技术结合,以及探究降低相变墙体的可回收年限和长时间使用相变墙体后的热性能是今后的主要研究方向。