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硅藻土吸附正十八烷高相变焓复合相变材料的制备及其性能研究

宋秀龙 , 康虹 , 高向华 , 许并社 , 魏丽乔 , 马森源

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.18.010

利用硅藻土比表面积大、孔洞多因而吸附性好的特点,吸附正十八烷,制备出形态稳定、高相变焓的硅藻土/正十八烷复合相变材料.利用扫描电镜(SEM)观察其表面形貌,采用红外光谱法(FTIR)分析材料的微观结构,用热重分析仪(TG)及受热形态变化对其热稳定性进行了表征,用示差扫描量热法(DSC)对其相变温度及相变焓进行了测定.结果表明:制得的复合相变材料的分解温度在240℃以上,当正十八烷的吸附量不超过40％时,在高于相变温度时未泄漏,相变温度在26～31℃之间,并且具有很高的相变焓(131.6～163.3 J/g),是一类形态稳定、相变焓高、热性能良好、应用前景广泛的节能环保材料.

关键词: 相变材料 , 硅藻土 , 正十八烷 , 吸附

Research on microcapsules of phase change materials

稀有金属（英文版）

关键词:

不同冷却温度下相变材料Na2SO4·10H2O的过冷行为

李国柱 , 冯国会 , 赫娜 , 李慧星 , 黄凯良 , 陈其针 , 庄克鹏 , 李宏

材料热处理学报

研究不同冷却温度下结晶水合盐Na2SO4·10H2O的过冷行为.建立了过冷行为的测试装置,测试并绘制了不同冷却温度下Na2SO4·10H2O添加成核剂前后的步冷曲线,以研究其过冷行为.结果表明,冷却温度在5℃～25℃时过冷度随冷却温度的减小而增大;冷却温度为25℃时Na2SO4·10H2O不发生完全结晶甚至不结晶;最小过冷度发生在冷却温度为20℃时,为5.3℃;最大过冷度发生在冷却温度为5℃时而非0℃,为15.9℃.添加成核剂可降低Na2SO4·10H2O的过冷度,但放热温度变小,且随着冷却温度的减小而降低.

关键词: Na2SO4·10H2O , 过冷行为 , 步冷曲线 , 相变材料

相变储能墙板主被动节能评价方法研究

周全 , 郭红斌 , 周胜男 , 李清海 , 李东旭

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.11.003

为评价相变储能墙板应用于主动和被动式节能建筑的热工性能，根据相变储能材料的特性提出了相对时间滞后率、节能效率以及峰温差3个评价指标.在此基础上研制了节能评价装置，利用相变石膏板和绝热材料导热系数参比板(参比板)进行对比实验，对相变储能墙板应用于主动式和被动式节能建筑的节能效果及对室内热环境的影响进行了评价研究.结果表明，相变材料掺量为5％的相变石膏板由初始温度上升至人体舒适温度上限的平均时间比参比板滞后约8．5％，维持室内人体舒适温度所耗电能节约23％，峰值温度低0．9℃.相变储能材料的加入提高了主动式和被动式节能建筑的节能效率，改善了室内居住环境，具有较高的工程应用价值.

关键词: 相变材料 , 节能 , 评价 , 热物理性能

泡沫复合相变材料储放热过程的实验数值模拟研究

盛强 , 邢玉明

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.009

以框架状泡沫铜为载体,Ba(OH)2·8H2O 为相变储热材料,利用多孔泡沫金属骨架材料良好的吸附性能,制备出泡沫金属复合相变储能材料.采用差示扫描量热法测量Ba(OH)2·8H2O的相变温度和相变潜热,搭建了含泡沫铜和未含泡沫铜相变储能装置的实验台,根据焓-多孔介质模型数值模拟固液相变传热过程.结果表明,泡沫铜的填充不仅增加了相变材料的导热系数,而且缩短了相变材料熔化和凝固时间.数值计算与实验结果吻合良好,验证了该数学模型的可靠性,研究结果对相变储能装置在实际应用中具有一定的指导意义.

关键词: 相变材料 , 泡沫铜 , 传热 , 数值模拟

复合相变材料应用于电子散热的热分析

尹辉斌 , 高学农 , 丁静

工程热物理学报

基于显热容法,建立复合相变材料应用于电子散热的传热模型及相应的数值计算方法,利用Icepak软件进行数值计算,分析了温度场及流场分布。模拟结果与实验测量值相接近,其最大相对误差为8.8%,说明所采用的数值模型及相关简化处理正确。借助热分析方法可以真实地模拟系统的热状况,从而为电子设备的热设计和热管理提供依据。

关键词: 显热容法 , 电子散热 , 相变材料 , 热分析

相变材料微胶囊流体相变过程对储热蓄热影响

张艳来 , 饶中浩 , 李复活 , 汪双凤

工程热物理学报

用石蜡混合物(以C19H40为主体,相变温度:25～38℃,比热容极大值出现在31.5℃左右)作芯材,树脂材料作囊壁,与水混合制备成微纳米胶囊流体,将其填充在矩形密闭容器内,在下表面加热,其余各表面绝热条件下,对相变材料相变化过程的储热蓄热特性进行分析.结果表明:相变材料相变化过程提前了自然对流的启动时间,加强了换热强度;在蓄热温度超过35℃之前,相变化的促进作用随温度增加而逐渐增强,超过35℃以后,相变化的促进作用开始减弱.

关键词: 微胶囊 , 相变材料 , 蓄热 , 自然对流热传递

相变温度为室温的Na2 SO4·10 H2 O相变储热材料的制备研究?

李凤艳 , 王鹏 , 袁亚东 , 杨雅君 , 钱浏滢

合成材料老化与应用

利用十水硫酸钠作为相变储热体系的主体成分，加入一定量的氯化钠，可以适当降低体系的相变温度，达到更适合人类使用的27℃左右的室温范围。同时针对十水硫酸钠的相分离、过冷问题，加入一定量的增稠剂和成核剂，使相变储热体系更加稳定。用DSC法测定了该储热体系的相变温度和相变焓，最终确定了相变焓较高、相变温度在室温范围内的以十水硫酸钠为主体成分的相变储热体系的最佳配方。

关键词: 相变材料 , 十水硫酸钠 , 相变温度 , 相变潜热

电动汽车动力电池热管理实验与数值分析

饶中浩 , 汪双凤 , 洪思慧 , 巫茂春

工程热物理学报

为延长动力电池循环寿命,提升电动汽车整车热安全特性,本文采用实验与数值模拟相结合的方法,分析了基于相变材料热管理的LiFePO4动力电池散热性能.结果表明,电池模块的最高温度以及局部温差受相变材料导热系数与相变材料用量影响较大;相变材料导热系数足够大时,相变材料相变温度与环境温度差值越小,电池模块局部温差越小,但最高温度变化不大;环境温度过高时,相变材料能有效阻滞环境热量进入电池模块.

关键词: 电动汽车 , 电池热管理 , 局部温差 , 相变材料 , 导热系数

泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料的调温隔热性能

杨晟 , 许勇铁 , 由英来

材料科学与工程学报

采用多次真空灌注方法将石蜡吸附到多孔的泡沫石墨中,制备出了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。利用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析（DSC）对该复合材料的热性能进行了测试,结果表明,石蜡充分吸附到泡沫石墨的蜂窝状微孔中,泡沫石墨的填充极大地强化了相变材料的导热能力。研究了将该复合材料用作墙体围护结构时的隔热和调温性能,并与普通轻质墙体材料作围护结构进行了对比,结果表明,复合相变储热材料能够有效地利用昼夜温差进行储热放热,有效地阻止了热量进入室内,可明显降低室内温度波动和最大值,提高人体舒适度,具有较好的调温隔热效果。

关键词: 泡沫石墨 , 相变材料 , 导热能力 , 调温 , 隔热