基于响应面法的石灰-矿渣/生土复合材料热湿综合性能

采用石灰和矿渣作为改性材料制备石灰-矿渣/生土复合材料,利用响应面法研究石灰掺量、矿渣掺量和含水率对石灰-矿渣/生土复合材料热湿综合性能的影响,对石灰-矿渣/生土复合材料的制备工艺进行优化。结果表明,石灰掺量、矿渣掺量和含水率均对热湿综合性能产生影响;通过回归分析得到石灰-矿渣/生土复合材料的制备优化方案是石灰掺量(石灰与复合材料的质量比)为10.19%、矿渣掺量(矿渣与复合材料的质量比)为4.02%、含水率(水量与复合材料的质量比)为9.00%,且优化石灰-矿渣/生土复合材料平均平衡含湿量为12.725%,导热系数为0.798 W/(m·K),具有良好的热湿综合性能;通过结构分析可知,在碱性激发和微集料作用下,优化石灰-矿渣/生土复合材料内部呈现出完整、密实的结构体系特点,兼顾材料的力学、耐久性和热湿性能。     

癸酸-棕榈酸-SiO_2/石膏相变储湿复合材料的制备及性能

以抹灰石膏作为基体材料,将癸酸-棕榈酸-SiO_2相变储湿材料掺入抹灰石膏中,制备癸酸-棕榈酸-SiO_2/石膏相变储湿复合材料,对其基本性能、储湿调湿性能、相变调温性能和耐久性能进行测试与分析。利用FTIR和SEM研究癸酸-棕榈酸-SiO_2/石膏相变储湿复合材料的结构组成和微观形貌。结果表明:当癸酸-棕榈酸-SiO_2相变储湿复合材料掺量为40wt%的癸酸-棕榈酸-SiO_2/石膏相变储湿复合材料具有最佳性能和良好耐久性能。其标准扩散度用水量为0.69、初凝时间为37min、终凝时间为51min、体积密度为916.67kg·m~(-3)、拉伸连接强度为0.08 MPa、抗压强度为1.76 MPa;在相对湿度40%~65%的平衡含湿量为0.0620~0.0849g·g~(-1);从30℃至15℃的降温时间为610s,相变平台明显;经过循环试验,吸放湿性能下降了6.44%~9.45%,相变调温性能仅下降了7.2%。     

十六醇-十六酸-十二酸/SiO_2三元相变体系复合材料的热湿性能

以十六醇(H)-十六酸(PA)-十二酸(LA)为相变材料,SiO_2为载体材料,采用溶胶-凝胶法制备不同HPA-LA用量的H-PA-LA/SiO_2三元相变体系复合材料。采用等温吸放湿法和步冷曲线法对H-PA-LA/SiO_2三元相变体系复合材料的湿性能和热性能进行测试,同时利用FTIR、XRD、SEM、LPSA和DSC对H-PA-LA/SiO_2三元相变体系复合材料的组成结构、晶体结构、微观形貌、粒径分布、相变温度和相变焓进行表征。结果表明:当HPA-LA用量为0.06mol时,所制备的H-PA-LA/SiO_2三元相变体系复合材料在人体舒适度范围内具有良好的热湿综合性能,即相对湿度为40%~65%时,平衡含湿量为0.07~0.10g/g,相变温度为26.29℃,相变焓为70.55J/g。     

棕榈醇-棕榈酸-月桂酸@(Ce-La-TiO2)光-热-湿复合材料的制备与表征

以Ce-La-TiO₂空心微球作为载体材料,棕榈醇（H）-棕榈酸（PA）-月桂酸（LA）作为相变材料,采用溶胶-凝胶法与真空吸附法制备H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料,利用UV-Vis、XRD、DSC、DVS和SEM分析技术测试与表征其光响应性能、热性能、湿性能、组成成分和微观形貌。结果表明：H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料呈现均匀的球体,粒径较小且分散较好,实现Ce离子与La离子协同作用;当Ce（NO₃）₃·6H₂O与La（NO₃）₃·6H₂O的质量比为1∶1时,H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料具有最优的光响应性能;H-PA-LA与（Ce-La-TiO₂）空心微球的质量比为1∶2时,H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料具有最优热性能;真空干燥箱的真空度为0.07 MPa时,H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料具有最优湿性能。     

基于均匀设计优化制备癸酸-棕榈酸/SiO2复合相变材料

以SiO2作为载体材料,癸酸-棕榈酸作为相变材料制备癸酸-棕榈酸/SiO2复合相变材料.基于均匀设计和多元非线性回归法研究了各因素对复合相变材料吸放湿性能和控温性能的影响.结果表明,各因素对性能影响的主次顺序为:溶液pH值＞无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比＞癸酸-棕榈酸与正硅酸乙酯的物质的量比＞去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比＞超声波功率;优化制备方案:溶液pH值为3.62,超声波功率为100W,去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比为9.67,无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比为5.21,癸酸-棕榈酸与正硅酸乙酯的物质的量比为0.52.     

超声波辅助制备癸酸-棕榈酸@改性SiO2调温调湿复合材料超声波辅助制备癸酸-棕榈酸@改性SiO2调温调湿复合材料

以硅烷偶联剂改性SiO₂为壁材,癸酸（DA）-棕榈酸（PA）为芯材,利用超声波辅助溶胶-凝胶法制备DA-PA@改性SiO₂调温调湿复合材料,分析了硅烷偶联剂用量、超声波功率、超声波时间和超声波温度对DA-PA@改性SiO₂调温调湿复合材料粒径的影响,以及相关性能。结果表明,利用超声波辅助溶胶-凝胶法制备DA-PA@改性SiO₂调温调湿复合材料,可以显著降低粒径尺寸和减小粒径分布。当硅烷偶联剂用量为4.0 g、超声波功率为120 W、超声波时间为100 min和超声波温度为60℃时,DA-PA@改性SiO₂调温调湿复合材料的粒径较小且粒径分布较窄,即d₉₀=87.36 nm、d₅₀=63.34 nm、d₁₀=44.02 nm和d₉₀-d₁₀=43.34 nm,在相对湿度40.0%~65.0%范围内的平衡含湿量为0.1864~0.2379 g/g,相变温度为20.23~23.59℃,相变潜热为40.91~46.72 J/g,稳定性能良好。      

相变储湿纤维/石膏复合材料的制备及综合性能

以抹灰石膏作为基体材料,将相变储湿纤维掺入抹灰石膏中,制备相变储湿纤维/石膏复合材料,对其基本性能、储湿调湿性能、相变调温性能和耐久性能进行测试与分析。利用FTIR和SEM研究相变储湿纤维/石膏复合材料的结构组成和微观形貌。结果表明：当相变储湿纤维掺量为40.0wt%时,相变储湿纤维/石膏复合材料具有最佳性能和良好耐久性能,其标准扩散度用水量为0.70、初凝时间为40 min、终凝时间为55 min、体积密度为1 005.56 kg·m^-3、拉伸连接强度为0.10 MPa、抗压强度为2.55 MPa;在相对湿度40%~65%时的平衡含湿量为0.0395~0.0935 g·g^-1;从35℃至20℃的降温时间为100 s,相变平台明显;经过循环试验,相变储湿纤维/石膏复合材料的吸放湿性能下降小于10%,相变调温性能下降小于5%。     

优化制备棕榈醇-棕榈酸-月桂酸/SiO_2复合相变调湿材料

以SiO2为载体材料、以棕榈醇-棕榈酸-月桂酸为相变材料制备棕榈醇-棕榈酸-月桂酸/SiO2复合相变调湿材料,基于均匀设计和多元非线性回归法研究了各因素对复合相变调湿材料调湿性能和控温性能的影响。结果表明,各因素对性能影响大小的排序为:无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比、溶液pH值、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸与正硅酸乙酯的物质的量比、超声波功率、去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比;优化制备方案为:溶液的pH值为2.68、超声波功率为113W、去离子水与正硅酸乙酯的物质的量比为9.03、无水乙醇与正硅酸乙酯的物质的量比为5.22、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸与正硅酸乙酯的物质的量比为0.51。     

癸酸-棕榈酸/SiO_2相变储湿复合材料的制备与表征

以SiO2为载体,癸酸-棕榈酸为相变材料,采用溶胶-凝胶法制备了癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料,利用等温吸放湿法、步冷曲线法、FTIR、SEM、激光粒度分析仪(LPSA)、BET、TGA和DSC等对其进行性能测试和表征。结果表明:癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料的载体材料SiO2具有"笼"结构,其大量微孔形成三维空间网格结构既可以通过癸酸-棕榈酸与SiO2的物理嵌合方式包裹与束缚相变材料,又可以通过SiO2的亲水性能吸附水分子,具有良好的热湿性能。癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料表面光滑圆润无明显凹陷,颗粒粒径较小且均匀性较好(粒径为82.14nm、孔体积为0.010 7mL/g、孔比表面积为25.16m2/g、孔平均直径为26.63nm),属于纳米级有机相变芯材/无机基体复合材料;相变温度为19.88~23.13℃、相变潜热为38.55~42.56J/g,癸酸-棕榈酸的质量分数约为31.59%,满足人体舒适度的温度范围,适合在建筑领域中广泛应用。     

棕榈醇-棕榈酸-月桂酸/SiO_2复合相变调湿材料的制备

以Si O2为载体、以棕榈醇-棕榈酸-月桂酸为相变材料制备了棕榈醇-棕榈酸-月桂酸/Si O2复合相变调湿材料,用等温吸放湿法、步冷曲线法、红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、激光粒度分析(LPSA)、热重分析(TG)及差示扫描量热分析(DSC)等手段对其进行了表征。结果表明:Si O2对棕榈醇-棕榈酸-月桂酸有较好的包裹效果,所形成的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸/Si O2复合相变调湿材料不但具有较好的控温性能,还具有良好的调湿性能。     

基于FTIR和RBF网络的二元脂肪酸/SiO2相变储湿复合材料热湿性能优选预测

采用溶胶-凝胶法制备二元脂肪酸（BFA）/SiO₂相变储湿复合材料,既具有相变调温性能,又具有储湿调湿性能,还能满足无机材料的相容性。研究溶液pH值、超声波功率、去离子水用量、无水酒精用量及BFA用量对BFA/SiO₂相变储湿复合材料结构的影响规律,通过FTIR分析BFA/SiO₂相变储湿复合材料的嵌合机制。通过RBF网络,研究BFA/SiO₂相变储湿复合材料的结构参数与热湿性能优选预测模型。结果表明：BFA/SiO₂相变储湿复合材料中BFA与SiO₂仅仅是物理嵌合。最优热湿性能的BFA/SiO₂相变储湿复合材料制备工艺参数：pH值为3.64、超声波功率为120 W、去离子水用量为1.45 mol、无水乙醇用量为0.78 mol和BFA用量为0.079 mol。预测结果：30%相对湿度（RH）~90% RH湿容量为0.1676 g/g、相变焓为41.89 J/g。测试结果：30% RH~90% RH湿容量为0.1653 g/g、相变焓为41.22 J/g。