定形相变材料的制备及其稳定性能的研究

以石蜡为相变材料,膨胀珍珠岩为基体,采用真空吸附的方法,制备出膨胀珍珠岩——石蜡定形相变材料。为提高定形相变材料的稳定性,在制备的定形相变材料外包覆成膜乳液封装。采用扩散-渗出圈法对材料的稳定性能进行了测试。结果表明:石蜡与膨胀珍珠岩的最佳质量比为2∶1;最佳成膜封装乳液是苯丙乳液,最佳乳液用量是定形相变材料质量的20%;制备得到的成膜封装后的膨胀珍珠岩-石蜡定形相变材料的相变温度为25.05℃,相变潜热为128.93 J/g,稳定性能良好。     

无机材料基复合相变材料的制备

使用石蜡和颗粒状多孔介质膨胀珍珠岩,并在其外部包裹环氧树脂复合而成颗粒型复合储能相变材料,文中研究了固化温度、溶剂种类及用量对石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料制备的影响,使用扫描电镜对石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料的形貌进行表征。研究结果表明：以石蜡为相变储能材料的最佳制备工艺条件是：珍珠岩/环氧树脂=1∶0.2;环氧树脂/HDT31=1∶0.4;膨胀珍珠岩/石蜡复合相变材料颗粒包裹的非常均匀,形成的环氧树脂膜均匀致密,在50℃烘箱内干燥48 h,无石蜡渗出。     

三元复合石蜡/玻化微珠相变储能砂浆的制备

本文选用三元复合石蜡作为相变原材料,玻化微珠作为吸附载体,EVA乳液和苯丙乳液作为封装材料,根据石蜡渗漏率测试选择合适的封装材料制备出相变储能砂浆.结果表明:根据温度-时间曲线和DSC分析确定复合石蜡最佳配比为3#石蜡∶C14∶固体石蜡=1∶2∶7.玻化微珠真空吸附30 min石蜡量达到502.2％.选择苯丙乳液作为封装材料,可有效解决石蜡渗漏问题,石蜡/玻化微珠定型相变材料经恒温加热30 min最小渗漏率仅为4.42％.所制备的石蜡/玻化微珠相变储能砂浆相变温度区间为22～26q℃,抗压强度为5.35 MPa,导热系数为0.3372W/m·K,比热容约为普通砂浆的2倍,能够显著提高砂浆的保温性能.     

十八烷膨胀珍珠岩定形相变材料封装及隔热性能

以十八烷为相变材料,膨胀珍珠岩为支撑材料,采用浸泡吸附工艺制备定形相变材料。通过DSC、FT-IR、ESEM等测试技术对相变材料及定形相变材料进行表征。为减少在水泥基质中使用时相变材料融化泄漏,本文尝试采用湿裹水泥干粉工艺对该定形相变材料进行表面封装,在60℃下连续烘烤20h,封装前后十八烷在膨胀珍珠岩中的容留率由75%提高到97%以上。隔热性能测试结果表明：以封装后的定形相变材料等质量取代水泥砂浆中40%砂,与基准砂浆板相比,10mm和15mm厚度砂浆板下表面时间延迟和最大温差分别为230s、4.2℃和500s、6.2℃。经历25次冷热循环的相变砂浆,15mm厚度砂浆板下表面时间延迟仍有360s,最大温差4.3℃。     

相变珍珠岩工艺研究和相变砂浆控温模拟

针对夏热冬冷地区,不保温墙体热惰性差和有机保温墙体易燃的缺陷,将相变材料制备成相变砂浆,并希望该砂浆应用于该地区建筑物外墙的外侧,以提高夏季墙体的热惰性。以月桂酸和肉豆蔻酸形成的最低共熔物(脂肪酸)为相变材料,以膨胀珍珠岩为无机载体,采用吸附法制备相变骨料,并对其进行包裹,确定最佳工艺参数。进而用相变珍珠岩骨料制备相变砂浆,通过砂浆板控温模拟实验,评价相变砂浆的热性能。结果表明：采用真空吸附法使膨胀珍珠岩吸附200%的脂肪酸,并用67%的聚氨酯树脂包裹后可制成稳定的相变珍珠岩骨料;相变珍珠岩基砂浆板有较好的控温效果,且脂肪酸掺量越多,有效热量值降低越多,温度延时越长,降温幅度越大,即控温效果越明显。     

复合相变储能砂浆性能实验研究

通过将复合相变储能材料应用在建筑墙体材料中,达到调节室内热舒适度、降低建筑能耗目的.研究了普通砂浆和复合相变储能材料不同龄期的抗折强度和抗压强度,热循环对不同龄期复合相变储能砂浆抗折强度和抗压强度的影响,以及石蜡相变储能砂浆的控温性能.结果表明:复合相变储能砂浆可以满足普通砂浆的基本力学性能要求;热循环后对复合相变控温砂浆力学性能影响很小;相变储能砂浆模拟房内的温度波动小于普通砂浆,可改善居住舒适度.     

脱硫石膏基相变砂浆的制备研究

以硬脂酸丁酯为相变材料、膨胀珍珠岩为载体,采用减压吸附法制备了定型相变材料,然后加入脱硫石膏和外加剂配制成相变砂浆。当定型相变材料添加的质量分数为15%(硬脂酸丁酯吸附的质量分数为45%)时制备的砂浆性能最好。对比相变砂浆和普通砂浆的降温曲线,相变砂浆具有温度调节功能,能够实现能源的合理利用。     

新型建筑用二元复合定型相变材料的制备及性能评价

针对建筑节能领域,提出了一种由十二醇（LA,C₁₂H₂₆O）和硬脂酸（SA,C₁₈H₃₆O₂）组成的具有适宜相变温区且相变潜热较高的二元相变材料LA-SA,并以膨胀珍珠岩和陶粒为多孔吸附材料制备出复合定型相变材料,探究了不同吸附材料对于定型相变材料热物性的影响。二元相变材料LA-SA的最优配比为质量分数82%十二醇+18%硬脂酸,其熔融相变温度为21.3℃,相变潜热为205.9 kJ/kg,且热稳定性能良好。以膨胀珍珠岩和陶粒为吸附材料,通过真空吸附法制备出了两种建筑用定型相变材料,并对其进行了SEM、FTIR、TG及DSC性能表征,结果表明：LA-SA与两种吸附材料的复合过程仅为物理吸附且复合良好,吸附后的定型相变材料的相变潜热有一定的降低;相比于陶粒,膨胀珍珠岩对相变材料的吸附率较高,且对相变材料热性能影响较小;LA-SA/膨胀珍珠岩熔融相变温度为22.7℃,相变潜热为165.3 kJ/kg,可应用于建筑节能材料的制备。     

HDPE/石蜡/活性炭三元相变储能材料的制备及热性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)、石蜡为相变主材料,活性炭为吸附载体材料,采用熔融共混法制备了HDPE/石蜡/活性炭三元相变储能材料,并分别利用真空烘箱和差示扫描量热仪(DSC)对该相变储能材料的宏观相变转换温度和热性能进行了表征。结果表明:随着HDPE/石蜡/活性炭相变储能材料中石蜡含量的增加(HDPE的含量相应减少),活性炭对石蜡的吸附能力相对降低;HDPE/石蜡/活性炭相变材料中,HDPE的实际焓值高于其理论焓值。     

石蜡胶囊的制备及其对砂浆热导和力学性能的影响

为解决固-液相变材料封装问题,以石蜡为芯材,陶粒颗粒为载体,水泥为封装材料制备了石蜡胶囊.分析了石蜡胶囊的基本性质,测试了石蜡胶囊的DSC曲线;并将石蜡胶囊掺入砂浆中,研究了掺入石蜡胶囊对砂浆热导和力学性能的影响.研究表明:使用水泥封装后,石蜡胶囊的密封性好,高温下不会发生泄露;石蜡胶囊掺入砂浆中,对砂浆力学性能影响较小,且可降低砂浆的导热系数和水泥水化温度,并推迟水化温度峰值的出现.     

相变微胶囊在聚丙烯纤维中的应用

介绍了相变调温聚丙烯纤维的生产工艺,重点研究了相变材料的加入量对相变调温聚丙烯纤维可纺性及其调温性能的影响。通过DSC测试对纤维的热性能进行了研究,并对相变调温纤维的应用前景进行了展望。     

相变纤维的研究与发展

介绍了相变材料(ＰＣＭ)及相变纤维的调温原理、纤维用ＰＣＭ的选择原则、相变纤维的加工方法以及相变纤维的应用发展前景。     

纳米技术在相变储热材料中的应用

结合纳米颗粒的特殊尺寸效应,把纳米技术运用到相变储热材料的制备和改进中,可获得纳米流体、纳米胶囊和复合纳米相变材料等一系列性能优异的纳米相变储热材料。新型的纳米相变材料逐渐被利用到生产和生活的各个储热领域,引领着相变储热技术的发展方向。本文综述了纳米相变材料的研究进展,介绍了纳米相变材料的应用,展望了纳米相变材料的未来发展方向。     

一种固-液相变材料(PCM):棕榈酸1,4-丁二醇二酯的微乳液合成与表征

在水/DBSA/棕榈酸微乳液中,1,4-丁二醇和棕榈酸的直接酯化反应合成了一种固-液相变材料棕榈酸1,4-丁二醇二酯。并通过FT-IR,1H NMR和DSC对其进行了表征,DSC测试结果表明棕榈酸1,4-丁二醇二酯的峰顶温度为65.8℃,相变焓为162.4 kJ/kg。     

PEG/PET固固相转变材料化学合成工艺的优化研究

采用化学合成工艺,以甲苯二异氰酸酯（ TDI）为交联剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,成功制备了具有优良相变特性及较高产率的聚乙二醇（PEG）/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）固-固相转变材料（PCM）。 FT-IR分析表明,PET与PEG确实以TDI为交联剂,发生化学反应并生成了氨基甲酸酯基团键;升温及降温DSC测试表明所合成的PCM确实为固-固相转变。并通过对合成反应温度、反应时间、反应物配比对材料相变特性及产率影响的系统研究,发现该交联体系下PEG与PET的最佳合成温度为160℃,反应时间为2h;且当PEG与PET摩尔比为1∶1时,PCM的产率最高,达到94.4%,相变焓为44.2J/g,此时材料的利用率最高。     

用于冷链的低温相变材料的研究进展

相变材料（PCM）具有较高的储能密度，有利于能源的储存和高效利用。对于低温相变材料，其应用从相变温度为0℃至室温的空调和建筑等领域到零下的工业制冷和食品、药物等的运输储藏，非常广泛。本文从水溶液相变材料体系和非水相变材料体系两方面对冷链用相变材料进行了系统介绍，并从过冷、长期稳定性和导热等角度综述了近年关于冷链用相变材料的研究。指出对于水溶液相变材料体系存在的严重过冷及盐-水体系较强的金属腐蚀性，可通过使用合适的成核剂、改善相变材料对成核剂的浸润性、避免纳米粒子团聚及用不锈钢或聚合物材料封装等方法改善；对于非水相变材料体系，可通过引入高导热的纳米粒子和支撑材料，微胶囊化PCM等方法来解决有机物热导率较低的问题。关于纳米粒子的聚沉以及引入支撑材料和微胶囊化PCM导致的大量潜热损失问题，指出改善纳米粒子和支撑材料与PCM的亲和性是值得尝试的方向。     

相变储热材料研究进展

介绍了相变储热材料的种类和特点 ,讨论了固 -液相变、固 -固相变蓄热材料的性能和应用 ,并总结了目前相变材料应用上的缺陷及解决方法。     

石蜡定形相变材料的包裹及热性能

利用原位聚合法,提出了对定形相变材料进行无机高分子材料再包裹,制备了硅胶封装石蜡定形相变材料的微胶囊,其石蜡的含量最高达到w(石蜡)=69.12%。用差示扫描量热仪(DSC)测定了微胶囊的热性能,并将测定粉体材料润湿性能的W ashburn方程应用于相变材料的亲油亲水性测定,评价了定形相变材料在胶囊封装前后的亲水性变化。结果表明,经硅胶封装的相变材料其相变焓为153.46 J.g-1,相变焓降低较少,而亲水性能有很大提高,确定了微胶囊产品中石蜡最佳质量分数为w(石蜡)=50%~56%。     

太阳能热水相变炕体蓄放热性能及影响因素

提出一种太阳能热水相变蓄热炕的新型供暖系统，系统无须设置水箱，仅使用炕板与相变材料作为蓄热装置，可有效提高供暖效率。基于Fluent数值模拟平台，建立相变炕的二维非稳态传热模型，研究相变炕的蓄放热性能，并与混凝土炕的热性能进行对比；还分析了相变材料的相变温度和潜热对相变炕蓄放热性能的影响。结果表明，在设定工况下，与混凝土炕相比，上炕面的日间与夜间稳定温度分别提高2℃和4℃，上炕面最大温差由3.7℃降至0.8℃，全天得热量提高了66.36%。因此，相变炕具有上炕面温度较高、温度分布均匀、得热量大以及保温性能好等优点；提高相变温度，炕体得热量会有所减少，但对提升上炕面温度作用显著；增大相变潜热，可以显著提高炕体得热量，但对提升上炕面温度作用不明显。