插层复合法制备纳米复合相变贮能材料

研究了利用熔融插层法将癸酸插入到蒙脱土层间制备复合相变贮能材料的方法,探索了其适宜的制备条件,用XRD、IR、DSC对其结构及贮能性能进行了分析。实验结果表明：癸酸被有效地密封在蒙脱土层间,制得的材料是一种纳米复合相变贮能材料,具有良好的贮能性能,相变过程形态稳定。     

蒙脱土基复合相变贮能材料的制备及相变动力学

以月桂酸、豆蔻酸二元低共熔物为相变材料,蒙脱土为封装载体,采用熔融插层法制备了复合相变贮能材料,其中低共熔物的质量分数为70%。采用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变贮能材料的结构、性能进行了表征。结果表明,二元低共熔物被有效地封装在蒙脱土层间,复合材料的相变温度为34.4℃,相变焓为119.85 J/g。相变动力学研究表明,复合材料的相变反应级数为1.3,活化能为258.55 kJ/mol。     

管内流体换热式相变贮能系统的效率分析

通过对管内流体换热和管外相变材料（PCM）发生相变的贮能换热系统模型的分析和求解,研究了贮能单元的尺度特性、Peclet数、Stefan数和PCM导热性能的影响,探讨优化系统效率的可行途径.对典型的以水为换热介质和以石蜡为PCM的贮能单元的研究结果表明,PCM内部的传热强化是提高贮能效率的关键因素.     

相变储能内外墙复合保温系统在新农村建设中的应用

根据农村住宅墙体结构,通过热工性能计算,为新农村建设设计了内外墙复合保温隔热系统:石膏基相变贮能保温砂浆→240mm多孔砖墙体→水泥基相变贮能保温砂浆→相变贮能抹面砂浆+网格布→相变贮能柔性(或弹性)腻子→封闭底漆→太阳热反射隔热外墙涂料。     

膏状相变贮能保温隔热弹性腻子的研制

以弹性乳液为成膜物,以陶瓷空心微珠、定形相变材料、重钙和滑石粉为填料,在助剂和水的配合下制成膏状相变贮能保温隔热弹性腻子,除具有良好的黏结强度、弹性、耐水性、抗渗透性和透气性外,还具有相变贮能调温、控温及保温隔热功能,与外墙外保温系统有优良的相容性、匹配性及协同增效性。     

相变材料及其在贮热中的应用

相变材料是绿色材料，种类达4300多种，用于贮热具有清洁和节能的特点。本文系统地介绍了相变材料分类及其特点，主要讨论了相变材料在太阳能、电力、工业热能、建筑物、纺织品等工业与民用方面的应用。     

碳纳米管微胶囊制备与应用进展

介绍了碳纳米管(CNTs)微胶囊的组成及特性,探讨了CNTs微胶囊的制备方法、影响因素以及在复合材料自修复、相变材料改性、缓释和贮能材料改性等方面的应用,并总结了CNTs微胶囊研究存在的问题与不足,提出了未来可能的研究方向。     

新型相变式储能热泵热水器的研制开发

相变式储能热泵热水器是一种新型节能热水供应设备。它利用空气作为低温热源，由蒸发器内制冷剂的蒸发来吸收空气中的热量，通过传热盘管将热量传递给相变储能材料，获取盘管承压，使贮罐形状不受压力容器限制贮能。相变材料储能，减少系统体积。通过对相变传热过程分析和燃气热水器、电加热热水器的技术性能和经济性能的比较，指出相变式储能热泵热水器是一种使用前景良好的小型家庭化的高效热泵。     

硬脂酸/白碳黑相变蓄热固固相转变材料的化学合成及在建筑材料中的应用研究

用化学合成法制备了硬脂酸/白炭黑固-固相转变材料,探讨了该固-固相转变材料形成的机理。考察了硬脂酸含量对贮热性能的影响,结果表明,硬脂酸含量越高,相变焓和相变温度也越高,当硬脂酸含量达95%时,相变焓达149.88 J/g。并将硬脂酸含量为70%的此材料作为填料应用于建筑材料,发现该材料具有重要的经济价值和社会效益。     

Na2XO4(X=Cr、MO、W)固-固相变贮热的测定

利用DTA－TG热分析技术研究了无机塑晶材料Na2XO4(X=Cr、Mo、W)的热性能，实验数据表明，三种材料是一种有前途的固－固相变贮热材料，其固－固相变贮热的机理是随着温度升高，三种晶体的晶格发生畸变，晶型由低对称的晶系向高对称的晶系转变，同时引入振动和转动无序，从而吸收热量。     

组合式相变材料最佳相变温度的热力学分析

采用组合式相变材料的蓄热系统较单一相变材料具有更为优越的传热和热力学性能,而相变温度对于蓄热系统性能具有重要的影响。为了使结果更具普适性,以热力学有效能分析为基础并忽略具体换热器形式和传热过程,推导了使用不同相变材料数时每种相变材料最佳相变温度的理论公式,并根据最佳相变温度计算了有效能利用率随着相变材料数的变化,结果表明当PCMs数增加到4种时,理论最大有效能利用率已达80%以上,比使用单一相变材料的理论最大有效能利用率高50%左右。以573.15 K热能蓄能为例,计算了使用1~4种相变材料时相应的最佳相变温度与最大有效能利用率,并以此为依据给出了实际最佳相变材料组合。     

热控相变涂层研究

将具备可逆吸热/放热功能的高比热容材料以微胶囊形式进行包覆后,通过与树脂黏结剂的充分润湿和均匀分散,制备具有吸/放热和保温功能的热控相变涂层.在相变涂层传热理论模型基础上,研究了不同微胶囊含量和不同涂层厚度下的控温功能,并与普通涂层进行了贮热性能对比测试.结果表明:可实现涂层在特定温度段的贮热控温,有效改善装备表面的热辐射特性,提高热红外伪装功能.     

基于泡沫铜/石蜡的锂电池热管理系统性能

高效的热管理系统能极大提高电池使用寿命并保证电池安全运行。为提高能源利用效率,针对动力电池组散热问题设计了基于相变材料的被动式热管理系统。采用泡沫铜/石蜡构成复合相变材料以提高石蜡的导热性能,并对复合相变材料导热性能进了测试。通过改变孔隙率、加热功率及环境温度,对不同工况下基于复合相变材料的热管理系统性能进行了实验研究。实验结果表明,泡沫铜孔隙率分别为96%、95%以及93%的复合相变材料的热导率分别是纯石蜡的14.2倍、19.2倍和25.4倍。基于复合相变材料的热管理系统能显著降低热源温度,其冷却性能优于自然对流风冷热管理系统。当热源发热量及环境温度为定值,相同结构复合相变材料下,泡沫铜孔隙率越低,热管理系统性能越好。基于复合相变材料的热管理系统能显著减小由于加热功率和环境温度变化导致的温度波动,提高了热源温度稳定性。     

相变温控在电子器件热控制中的应用进展

相变温控是利用相变材料的相变过程以实现对物体温度控制的方法。综述了相变温控在电子器件热控制领域的原理及其应用,利用相变材料大的相变潜热和较为恒定的相变温度的特点,可实现电子器件散热的有效管理,并指出开发具有高导热性能的定形相变材料是相变温控技术一个重要的发展方向。     

本刊主办院校研究生学位论文题录

论文题目(带*者为博士论文) 日期 学生姓名 导师姓名Topics of Thesis(*Ph. D. Dissertation) Date Student Advisor河北工业大学Hebei University of Technology相变贮能材料的研究 2003.3 艾明星 任宝山光催化氧化法处理染料废水的研究 2003.3 曹跟华 任宝山尿素中和法制备云母珠光颜料的研究 …     

PET/MPEG固-固相变储能材料的制备和性能研究

以聚对苯二甲酸乙二酯为骨架材料,聚乙二醇单甲醚为相变材料,在甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的作用下制备了一种固——固相变储能材料,并对所制得的相变材料进行了表征。结果表明,PET/MPEG相变储能材料随着MPEG的含量增加,相变焓增大,相变点的onset温度增大,相变焓最大为89.23 J/g;PET/MPEG固-固相变储能材料超过MPEG的熔点时也能一直保持稳定的形态,无熔化泄漏。     

基于泡沫铜/石蜡的锂电池热管理系统性能

高效的热管理系统能极大提高电池使用寿命并保证电池安全运行。为提高能源利用效率,针对动力电池组散热问题设计了基于相变材料的被动式热管理系统。采用泡沫铜/石蜡构成复合相变材料以提高石蜡的导热性能,并对复合相变材料导热性能进了测试。通过改变孔隙率、加热功率及环境温度,对不同工况下基于复合相变材料的热管理系统性能进行了实验研究。实验结果表明,泡沫铜孔隙率分别为96%、95%以及93%的复合相变材料的热导率分别是纯石蜡的14.2倍、19.2倍和25.4倍。基于复合相变材料的热管理系统能显著降低热源温度,其冷却性能优于自然对流风冷热管理系统。当热源发热量及环境温度为定值,相同结构复合相变材料下,泡沫铜孔隙率越低,热管理系统性能越好。基于复合相变材料的热管理系统能显著减小由于加热功率和环境温度变化导致的温度波动,提高了热源温度稳定性。     

有机-无机复合相变材料的研究进展

有机相变材料具有过冷度小、无相分离、蓄热强等优势,在相变储热领域一直受到广泛的关注。然而,较低的热导率、液相泄漏和较差的热稳定性成为限制其应用的瓶颈缺陷。近几年,有机-无机复合相变材料的研究成为新的热点,极大地促进了有机相变材料的应用和发展。本文综述了常见的提高有机相变材料导热性能的高导热性纳米材料,以及制备有机-无机定形复合相变材料常选用的多孔支撑材料,并从制备方法、作用方式和热物性等方面介绍了有机-无机复合相变材料,复合相变材料相比于单一纯相变材料具有诸多优越的性能。预测有关结构优化、封装工艺并与高效储能系统结合的研究会成为有机-无机复合相变材料未来的发展趋势。     

石蜡-膨胀石墨复合相变材料热导率研究

在石蜡（PA）中复合添加膨胀石墨（EG）是提高石蜡基相变材料导热性能的一种常见方法,准确预测PA-EG复合相变材料的热导率对于其应用十分重要。通过对EG质量分数小于20%的PA-EG复合相变材料微观结构特征的分析,建立了基于EG纤维在PA中均匀分散的微观结构几何模型,数值模拟了完全均匀分散PA-EG单元体的相变过程,分析了EG质量分数及其粒径对PA-EG复合相变材料等效热导率的影响规律,并提出了可适用于不同制备方法的PA-EG复合相变材料热导率预测模型。模型预测结果与已报道EG质量分数小于20%的PA-EG复合相变材料实验结果能较好吻合,误差小于15.1%。     

复合相变材料在混凝土中的应用研究进展

复合相变材料具有较大的相变潜热,可以改善相变材料分散性差、易渗漏的缺点,选用合适的复合相变材料能有效降低大体积混凝土水化热和混凝土建筑的能耗.介绍了复合相变材料的制备方法,综述了其在大体积混凝土和混凝土建筑节能中的应用研究进展,并对当前研究中存在的问题和未来发展前景进行了分析和探讨.