Na_2SO_4/SiO_2定形复合储热材料的性能研究

通过传统热分析法和差示扫描热分析仪(DSC)研究了Na2SO4/SiO2复合材料的储热性能。研究表明Na2SO4/SiO2有很高的储热密度(180～210J/g)和良好的抗热震稳定性,得出了这种材料较完整的热工性能参数,为蓄热器的设计提供了必要的热工计算参数。     

新型复合相变储能材料Na/Paraffin的制备与性能分析

为提升广泛应用于相变储能领域的石蜡的导热系数,在手套箱内将导热系数高、熔点低、密度小的金属Na与石蜡复合为Na/paraffin新型相变储能材料,并对其导热系数、相变潜热及储/放热特性进行研究。结果表明:5%Na/95%paraffin复合相变储能材料导热系数较纯石蜡提高了17.6倍,储/放热速率均较纯石蜡提升了1倍;经过200次循环实验后,3%Na/97%paraffin复合相变储能材料相变温度由60.58℃下降到59.65℃,相变潜热由166.7520J·g~(-1)下降到160.5632J·g~(-1),热导率由2.33W·m~(-1)·K~(-1)减少到1.98W·m~(-1)·K~(-1)。     

膨胀石墨/芒硝复合定形相变材料制备及性能研究

以复合芒硝(SCNa)为相变材料,膨胀石墨为载体,采用真空吸附法制备出导热增强型膨胀石墨/复合Na_2SO_4·10H_2O定形相变材料。试验结果表明:表面活性剂OP-10(质量分数5%)的加入能有效提高膨胀石墨和复合Na_2SO_4·10H_2O相变材料的结合稳定性,表面活性剂的添加对定形相变材料导热系数基本无影响,添加表面活性剂的膨胀石墨定形相变材料导热系数为2.26 W/(m·K),为原复合芒硝相变材料的215%。     

工业炉用Na2SO4/SiO2复合蓄热材料的研究

为改善工业炉高温烟气余热回收设备中蓄热材料的性能，本研究成功地研制了Na2SO4／SiO2显热／潜热复合蓄热材料，并讨论了烧结温度和时间、成形压力、添加剂等因素对复合蓄热材料热物性、致密度和抗压强度的影响。这种复合蓄热材料继承了传统蓄热材料的优点，同时又结合了相变材料的长处，克服了二者的不足，从而具有稳定性好、蓄放热快和蓄热密度高的性能。     

石蜡/SiO2复合相变材料的制备及性能测试

采用一种简便的方法制备了以SiO2作为载体的石蜡复合相变材料.采用差示扫描量热仪(DSC)测得其相变潜热为90.36J/g.红外光谱仪(IR)测试分析表明石蜡与SiO2是简单的嵌合关系,未生成其它物质.扫描电镜(SEM)观察显示复合相变材料具有多孔结构,石蜡被束缚在孔洞中.制作了复合相变材料试板并将其与用碳酸钙所制作的试板进行升降温对比实验,结果显示前者的升降温速率均低于后者.     

相变储能材料CaCl2·6H2O相变温度调节的实验研究

对添加了少量Ba(OH)2和SrCl2·6H2O稳定剂的相变储能材料CaCl2·6H2O相变温度调节进行了实验研究.研究结果表明:相变储能材料CaCl2·6H2O通过添加过量水的方法能够实现其相变温度的调节,添加过量水的合适范围为0～10％(质量分数),其相变温度调节的合适范围则24.16～28.54℃之间.基于实验结果理论回归得到的相变储能材料CaCl2·6H2O相变温度与添加过量水的关系式,在使用相变储能材料CaCl2·6H2O时,能够对添加不同数量过量水的相变储能材料CaCl2·6H2O之相变温度进行预测.这对于温室的温度控制以及培育优良花卉和特定农作物是非常有用的.     

石蜡/膨胀石墨/碳化硅复合相变材料的制备及热性能研究

膨胀石墨(EG)是多孔吸附材料中具有优良传热效果的材料。为进一步提高石蜡(PW)/EG复合相变材料的热性能,以PW为相变主材,EG为载体,碳化硅(SiC)、碳纤维(CF)或活性炭(AC)为强化传热介质,通过熔融共混法制备了不同质量分数配比的复合相变材料(CPCM)并压制成形。采用导热系数测试仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜对CPCM的热性能进行测试和表征。结果表明,当CPCM中PW∶EG∶SiC(质量比)为70∶25∶5时,CPCM的导热系数为1.827W/(m·K),潜热为147.2J/g,分别为PW∶EG=70∶30的CPCM的1.022倍和1.036倍。所制备的CPCM没有新物质产生,相变温度合适,微观结构紧凑,热性能好。     

面向沥青路面用EVM/PEG/EG复合相变材料的制备与性能

沥青路面温度调节用相变材料的开发近年来成为解决路面因温度过高导致耐久性变差与交通安全恶化的热点之一,以低成本无机材料膨胀蛭石(EVM)作为封装基材,以膨胀石墨(EG)作为导热填料双重封装聚乙二醇(PEG)制备面向调温沥青路面用的EVM/PEG/EG复合相变储能材料,并研究了PEG在EVM微纳空间中的相变行为、热稳定性变化及体系导热性能。结果表明：EVM平层微纳孔隙结构有利于PEG的封装,结合EG的二次封装,使EVM/PEG/EG封装量达到69.9%。EG也可起到异相成核的作用,促进体系结晶提高材料潜热值至446.1J/g。同时,应用了一种理论计算方法来预测和评估EG导热性能的增强能力,计算预测结果与实验相符合,EVM/PEG/EG复合相变储能材料的导热率为0.33W/(m·K),相对于纯PEG提高了450%,在沥青路面调温领域具有较大的应用前景。     

无机盐/陶瓷基复合相变储能材料的研究进展

综述了国内外无机盐/陶瓷基复合相变储能材料的研究进展,分析了材料的设计原则、制备方法及目前研究中所存在的问题,探讨了无机盐/陶瓷基复合相变储能材料在工业炉和空间太阳能发电系统中应用的可能性和节能意义.     

多晶Na2SO4/SiO2复合相变储能材料晶型转变及热膨胀特性分析

对无机盐/陶瓷基(Na2SO4/SiO2)复合相变储能材料的制备前后进行XRD实验,分析了该材料在制备过程中出现的多晶型转变现象;通过对复合相变储能材料进行热膨胀百分数的测试(室温～900℃),得出其热膨胀系数变化曲线,分析了复合相变储能材料的多晶型转变对热膨胀特性的影响.结果表明:复合相变储能材料在240℃附近和接近580℃处出现两次热膨胀特性的突然变化,该变化主要由两组份的多晶型变化引起;800～900℃,材料的平均热膨胀系数约为32×10-6/℃.     

磁性纳米TiO2／NiFe2O4光催化复合材料的制备及表征

采用均匀沉淀法在磁性NiFe2O4表面包覆TiO2,制备了一种新型纳米TiO2／NiFe2O4光催化复合材料。通过改变Ti和Ni物质量之比确定了复合材料最佳钛镍比,用X射线衍射、透射电镜、UV—vis漫反射、BET、TG—DSC、磁力学测试等手段对复合材料进行了表征,以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价样品的光催化性能：该复合材料在光照2h后,甲基橙的脱色率可达98．5％,是一种在可见光范围内有响应、便于回收、可重复使用的高效光催化剂。     

Fe_2O_3/ZnFe_2O_4/C复合材料的制备及其电化学性能

本文以葡萄糖作为碳源,采用溶剂热法进行原位碳包覆合成了Fe_2O_3/ZnFe_2O_4/C材料,研究了材料的结构及电化学性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安扫描(CV)和恒流充放电技术对材料结构及电化学性能进行了表征。结果表明,采用此法合成的Fe_2O_3/ZnFe_2O_4/C复合材料呈现多孔结构,粒径约为250nm,经历40次循环后材料的可逆容量依然能保持在645.7mAh/g,较未包覆碳材料的电极提高了19.0%,其可逆容量和循环稳定性能得到了显著提升。     

聚丙烯酰胺凝胶法制备Bi2Mn4O10及其电化学性能

Bi₂Mn₄O₁₀具有高的理论比容量, 被认为是一种理想的锂离子电池负极材料。本研究以硝酸铋和乙酸锰为原料, 采用聚丙烯酰胺凝胶法制备Bi₂Mn₄O₁₀负极材料, 考察了制备条件对Bi₂Mn₄O₁₀负极材料的物相、形貌及电化学性能的影响。结果表明: 在丙烯酰胺含量与总金属离子摩尔比为8 : 1, 葡萄糖浓度为1.11 mol/L, 热处理温度为873 K的条件下, 可得类球型、分散性良好的纯相Bi₂Mn₄O₁₀粉末。作为负极材料, Bi₂Mn₄O₁₀粉末在0.2C (1C=800 mA/g)倍率下循环50圈后可保持496.8 mAh/g的比容量, 容量保持率为76.9%; 3C倍率下放电容量为232 mAh/g。     

Li2M4O9-石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

采用溶胶凝胶法制备Li2M4O9,将其与氧化石墨烯在不同溶剂中进行溶剂热反应,以制备Li2M4O9墨烯复合材料,通过x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）进行表征,并对其进行一系列的电化学性能测试,包括充放电、循环伏安、循环效率、循环性能和交流阻抗测试。Li2M4O9-墨烯复合材料首次放电比容量由144．6mAh/gr提高至212．8mAh／g,50次充放电循环后,库仑效率保持在95％以上,电化学性得到提高。     

Ba(OH)2·8H2O/泡沫铜相变复合材料的制备及传热性能

采用SEM和X射线能谱仪分析方法研究了50次热循环后Ba(OH)₂·8H₂O与铝合金和紫铜的相容性,发现Ba(OH)₂·8H₂O对铝合金有一定的腐蚀性,与紫铜具有优良的相容性.以简单的真空吸附填充方法制备了Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料.搭建了含和未含泡沫铜相变储能装置实验台,对Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料进行室温下稳态和瞬态的传热实验.结果表明:Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料比纯Ba(OH)₂·8H₂O传热速率快,导热性能好,有效地降低了Ba(OH)₂·8H₂O的过冷度.高温恒温箱的传热实验表明:Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料的蓄热能力随外界环境温度的升高而降低,当环境温度高于材料相变点温度时,应考虑对相变复合材料采取一些保温措施.     

Fe~(3+)/Ti~(4+)赋存状态对钛酸铝/莫来石复合材料结构的影响

借助XRD、SEM和能谱分析仪等手段,研究了1 600℃煅烧中低品位矾土制备的钛酸铝/莫来石(Al_2TiO_5ss/3Al_2O_3·2SiO_2ss)复合材料经1 200℃保温12h后结构的稳定性。结果表明:高温煅烧中低品位矾土后,其合成材料的结晶物相组成为3Al_2O_3·2SiO_2ss、Al_2TiO_5ss和少量残存的方石英;Fe~(3+)或Ti~(4+)离子以不同形态赋存于结晶相(3Al_2O_3·2SiO_2ss和Al_2TiO_5ss)和非晶相。含Fe~(3+)/Ti~(4+)离子的3Al_2O_3·2SiO_2ss将Al_2TiO_5ss结晶相分割,使其蜷缩其间,并抑制Al_2TiO_5ss的分解;高温下,二者因组成元素相近而致使晶界融合,进而共同构建了体系牢固的致密骨架结构。由3Al_2O_3·2SiO_2ss和Al_2TiO_5ss等高温物相构成的致密结构将非晶相挤压于空隙结构的3Al_2O_3·2SiO_2ss晶间,避免了低熔点相富集带来的不利影响,进而赋予该Al_2TiO_5ss/3Al_2O_3·2SiO_2ss复合材料良好的结构稳定性。     

真空热压烧结制备Mo10/Cu-Al_2O_3复合材料及其载流磨损性能研究

在VDBF-250真空热压烧结炉中,采用真空热压烧结工艺制备了Mo10/Cu-Al2O3复合材料,观察显微组织,并测试性能。在HST100载流高速摩擦磨损试验机上研究了载流磨损机理。结果表明,该材料致密度为98.23%,组织较为致密;显微硬度为116 HV,导电率为41.33%IACS;Mo10/Cu-Al2O3复合材料的磨损形式为粘着磨损、磨粒磨损和电弧烧蚀磨损。