异丙醇铝溶胶-凝胶掺杂的SiO2-Al2O3/PEG导热增强型定形相变储能材料

以异丙醇铝(AIP)与正硅酸乙酯(TEOS)为溶胶前驱体、聚乙二醇(PEG)为相变组分,经超声辅助溶胶-凝胶过程制备了SiO2-Al2O3/PEG导热增强型定形相变储能材料.利用FTIR和XRD对SiO2-Al2O3/PEG进行结构表征及结晶性能测定,利用DSC与TGA研究其热性能与热稳定性,利用显微热台与数码拍照技术测试材料的定形效果;利用热导率仪测定了材料的导热系数.结果表明,SiO2-Al2O3/PEG的相变焓值可以达到100 J/g以上,低于300℃时具有良好的热稳定性,当SiO2-Al2O3/PEG中的铝硅质量比为0.2∶1时,其导热系数可达0.414 W/(m·K),导热性能比纯PEG提高39.3％,并具有良好的定形效果.     

超声辅助溶胶凝胶法制备硬脂酸/SiO2定形相变储能材料

在超声波的促进作用下, 以正硅酸乙酯为溶胶前驱体、 硬脂酸为相变组分, 经溶胶-凝胶过程制备了硬脂酸/SiO₂复合定形相变储能材料。为了研究硬脂酸/SiO₂复合定形相变储能材料的制备工艺, 考察了不同超声功率对材料制备过程中加强两相传质作用的辅助效果的影响以及不同种类催化剂对材料制备过程中溶胶-凝胶过程的影响, 最后确定出具有良好定形效果下材料的最大硬脂酸质量分数为60%。超声辅助酸碱复合催化法制备硬脂酸/SiO₂材料具有无需添加助溶剂和表面活性剂、 凝胶速度快、 方法简便的优点。对硬脂酸/SiO₂复合定形相变储能材料进行了FTIR结构表征和DSC、 TG热性能及热稳定性测试, 产品的相变焓值达91.46 J/g, 在低于175℃具有良好的热稳定性。      

溶胶-凝胶法在PMMA上制备SiO2-Al2O3涂层过程的研究

采用溶胶-凝胶法,以无机盐AlCl     

SiO2对Al2O3凝胶纤维相变的影响

以尿素催化硅酸乙酯水解制得SiO2溶胶。采用29Si NMR、27 Al NMR、FT-IR、TEM、DTA、XRD和SEM等对SiO2溶胶、Al2O3凝胶纤维化学结构和微观结构研究结果表明,该SiO2溶胶稳定性好,含有大量的单硅酸Si(OH)4,能和Al2O3表面的Al—OH反应生成Al—O—Si键而有效地将其包裹,从而阻止了过渡态Al2O3微晶的相互接触,抑制了α-Al2O3的成核和生长。     

二元脂肪酸/SiO2复合相变储能材料的制备与表征

针对适用于建筑领域的相变储能材料,选用癸酸(CA)分别与月桂酸(LA)、肉豆蔻酸(MA)和棕榈酸(PA)复合制备了二元低共熔脂肪酸作为储能材料。通过施罗德公式计算得到二元低共熔脂肪酸的混合比例和理论相变温度。基于CA-MA优异的性能,采用溶胶-凝胶法制备CA-MA/SiO2定形相变储能材料。采用FT-IR、SEM、DSC、TG对CA-MA/SiO2的结构、形貌、热性能和热稳定性进行了分析。结果表明,制备的3种二元低共熔脂肪酸适合于建筑领域。CA-MA较好地被固定在SiO2多孔网络中,储能材料和SiO2之间仅为物理结合,没有新物质的生成。定形相变储能材料的相变温度为20.96℃,相变焓为70.17J/g,相变温度适中,相变焓高,热稳定性好。     

脂肪酸/SiO2复合相变材料储能行为研究

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅作为载体的脂肪酸复合有机相变材料,脂肪酸在二氧化硅孔隙内部发生相变,在宏观上始终呈现固体粉末状.采用差示扫描量热方法、电镜、红外光谱对样品进行了热力学、微相结构分析.利用复合相变材料作为掺和料制作了石膏板并进行了加热、冷却实验.实验结果显示出了明显的储放热行为.     

溶胶-凝胶法制备SiO_2/脂肪酸复合相变材料

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2作为载体的脂肪酸复合有机相变材料,脂肪酸在SiO2网络空间内发生相变,在宏观上始终呈现固体粉末状.采用差示扫描量热方法、热重和红外光谱对样品进行了热力学、微相结构分析.实验结果显示出了明显的储放热行为.     

溶胶-凝胶法制备纳米Y2O3粉体

为了改善Y2O3粉体的分散性,提高其烧结活性,试验以三乙醇胺和氨水为凝胶剂,利用溶胶-凝胶方法合成了纳米级Y2O3粉体,采用差热/热重、X射线衍射、透射电镜研究了前驱体的组成、前驱体在不同的煅烧温度下的物相变化以及煅烧粉体的分散性.结果表明,前驱体的组成为Y2(OH)5.14(NO3)0.86H2O,在500℃保温2h可直接生成立方相的Y2O3,煅烧至1000℃保温2h得到了结晶度高、分散性好、平均粒径为50nm、近球形的YO纳米粉体;三乙醇胺的加入有利于提高YO粉体的分散性.     

月桂酸/二氧化硅复合相变储能材料的制备与性能

以月桂酸为相变材料,二氧化硅为基体,采用溶胶-凝胶法将相变材料嵌入到SiO2网络空间内,制备出月桂酸/二氧化硅复合相变储能材料。采用IR,SEM及DSC对复合相变储能材料进行了结构、形貌以及热性能表征。结果表明:含相变材料69.1%质量分数的复合材料相变温度为43.1℃,相变潜热高达104.64J/g,相变材料均匀地嵌入到SiO2网络空间内,发生相变时不泄露。同时二氧化硅作为基体材料形成空间传热网格,较大提高了相变材料的导热性能。     

溶胶-凝胶法制备核壳结构MoSi2@Al2O3颗粒及其形成机理

热应力和氧化生长层会导致热障涂层(TBCs)中微裂纹的萌生和扩展。MoSi₂被选为下一代自愈合因子,因为它改善了SiO₂的流动性,并在高温下加速了内部裂缝的愈合。本研究采用溶胶-凝胶法实现MoSi₂@Al₂O₃核壳结构,可提高MoSi₂在氧化性气氛下的抗预氧化性能。选择异丙醇铝作为铝源,通过正交试验研究了温度、pH值和水铝比对增重的影响,得到了最佳参数。通过XRD、SEM、EDS和TEM方法分析了后处理的影响(包括相组成和微观结构)。结果表明,90℃、pH=4和水铝比200的组合是最佳参数。壳层增重最高可达22%。因为可以改变MoSi₂表面的Zeta电位,所以pH值在增重上占据主导地位。在真空炉中热处理3 h后,在1 200℃下得到最大厚度(约200 nm)的α-Al₂O₃壳层。为避免MoSi₂的预氧化,后处理应在真空气氛中进行。     

聚乙二醇基复合相变材料的制备与热性能研究

利用聚乙二醇(PEG)为相变材料、以羟丙基甲基纤维素为分子骨架,采用4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯作为交联剂,用化学接枝法成功合成了一种新型复合相变材料。采用红外光谱、差示扫描量热仪、热重仪、扫描电镜和X射线衍射仪对该复合相变材料的化学结构、相变性能、热稳定性、微观形貌和晶体结构等性能进行了表征。结果表明:该复合相变材料的相变过程表现为固-固相变的性质,其相变温度在309~323.2K范围内,相变焓值在89.8~106.8J/g之间。可见,通过化学接枝法得到的复合相变材料具有较好的相变行为,且克服了聚乙二醇在相变过程中的泄露问题。     

低温SiO_(2)气凝胶基复合相变材料的制备与性能分析EI北大核心CSCD

以SiO_(2)气凝胶为支撑材料,通过物理吸附法制备定形SiO_(2)气凝胶基复合相变材料(PCCs),再利用密封盒进行二次封装。探究SiO_(2)气凝胶与相变材料的最佳配比,并对复合相变材料的微观结构、化学成分、孔结构、相变特性、热可靠性、定形能力和隔热性能进行表征。结果表明:含有质量分数为80%相变材料的SiO_(2)气凝胶复合相变材料(LS-80)具有最佳吸附比,并且在相变过程中显示了良好的定形能力,其熔点和熔融潜热分别为-15.6℃和170.2 J/g;同时SiO_(2)气凝胶的成功吸附使得LS-80的比表面积、孔径和孔容大小下降至59 m^(2)/g,13 nm和0.2 cm^(3)/g;20次冷热循环后,封装后相变材料的相变潜热减少了13.4%,而SL-80只减少了2.8%,表现出良好的热可靠性能;SiO_(2)气凝胶的添加使得复合相变材料导热系数降低,隔热能力增强。该结果为SiO_(2)气凝胶复合相变材料在冷链物流领域的应用提供了实验依据。     

Paraffin/carbon aerogel phase change materials with high enthalpy and thermal conductivity

Two kinds of carbon aerogels, graphene aerogels (GA) and carbon nanotubes-graphene aerogels (CGA), were prepared by modified hydrothermal method. The form-stable phase change materials (PCMs) were fabricated by adsorbing paraffin into carbon aerogels. Morphology, structure, form stability and thermal property were characterized by scanning electron microscope (SEM), in situ X-ray diffraction (in situ XRD) and differential scanning calorimeter (DSC). The results showed that GA presented wrinkled surface textures with curling edges, and carbon nanotubes (CNTs) were interspersed or attached to GA sheets. The phase transition temperature and the phase change enthalpy of the GA/paraffin PCM composite were 48.7 °C and 223.2 J/g, respectively. Thermal and mechanical properties of PCM composites achieved a qualitative leap with the adding of carbon aerogels. The PCM composites had a thermal conductivity of about 2.182 W/m K at the carbon aerogels loading fraction of 2 wt%. The form-stable PCM composites with high thermal conductivity and high enthalpy could be promising for thermal energy storage applications in construction field.     

纳米铜/石蜡复合相变蓄热材料的导热性能研究

采用HotDisk热分析仪测试了Cu/石蜡体系在不同纳米颗粒质量分数、温度和热循环次数下的导热系数。研究表明,Cu/石蜡体系的固、液态导热系数随纳米Cu颗粒含量的增加呈非线性增加;温度变化对相变材料导热系数的影响并不明显,但当温度升高至相变温度区间时,相变材料的导热系数急剧增加;复合材料在经历100次热循环后,材料的导热系数值仍较稳定。     

聚乙二醇对嵌段聚氨酯型固-固相变储能材料的影响及性能分析

以不同分子量聚乙二醇(PEG)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDDI)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,采用两步法合成了一系列聚氨酯类材料.通过热重分析(TG)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)确定其化学组成,通过偏光显微镜(POM)、X射线衍射(XRD)进行了材料形态结构分析.同时,改变聚乙二醇在材料中所占质量分数...     

PET基定形相变复合纤维的制备

采用静电纺丝技术成功制备了以5种脂肪酸二元低共熔混合物(LA-MA、LA-SA、MA-PA、MA-SA、PA-SA)为固液相变材料,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为支撑材料的定形相变复合纤维。研究了不同种类的脂肪酸二元低共熔物对复合相变纤维的形貌结构、储热性能以及力学性能的影响。研究结果表明这5种定形相变复合纤维的表面均呈现褶皱的形貌特征,同时纤维直径也明显增大。热分析结果表明当改变纤维中脂肪酸二元低共熔物的种类时,复合相变纤维的熔化温度和熔化焓值均随之而变化,其中熔化温度最低为33.23℃,最高为52.82℃,熔化焓值最低为62.75kJ/kg,最高为94.76kJ/kg。力学性能测试结果表明,由于脂肪酸二元低熔物的加入复合相变纤维的拉伸强度减小,断裂伸长率增大。     

粉煤灰-硅藻土复合相变储能材料制备及导热强化

固废资源化利用是实现节能减排的重要途径,以月桂酸为相变工作介质,以粉煤灰-硅藻土二元载体为封装材料,碳纳米管为导热剂,采用直接熔融共混法制备出月桂酸/粉煤灰-硅藻土/碳纳米管复合相变储能材料。采用热扩散渗透测试、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、无纸记录仪等分别考察了定形复合相变储能材料的承载性能、微观结构和热物性。结果表明:粉煤灰-硅藻土二元载体可有效防止月桂酸的泄漏,当二元载体中月桂酸的质量分数为28%时可制得无泄漏复合相变储能材料,且原样粉煤灰利用率为55%;FTIR结果表明复合材料中各组分之间相容性好;DSC测得其熔化相变温度为45.79℃,相变潜热为51.06 J/g;TGA分析显示月桂酸/粉煤灰-硅藻土/碳纳米管热稳定性较好;储/放热性能曲线显示加入质量分数为5%的碳纳米管时,复合相变储能材料的熔化与凝固时间分别减少60%和62.5%,传热效率得到显著改善。     

Effect of preparative parameters on the electrical conductivity of Li2SO4-Al2O3 composites

The effect of various preparative parameters, such as the size and form of alumina and also the time of sintering, on the electrical conductivity of the Li₂SO₄-Al₂O₃ composite system has been investigated. The sintering time appears to be an insignificant preparative parameter. The role of different phases of Al₂O₃ on the electrical conductivity of the composite clearly establishes that the maximum enhancement is achieved for γ-Al₂O₃. The 50 m/o Al₂O₃ composition was found to exhibit the highest conductivity, an enhancement of three orders of magnitude at 500°C. The experimental data indicates higher conduction in the space charge layer near the surface to be the possible mechanism of conductivity enhancement.