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膨胀石墨/石蜡相变复合材料有效导热系数的数值计算

孙文鸽 , 韩磊 , 吴志根

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150325.001

通过膨胀石墨粉与石蜡混合制备相变复合材料可有效提高该储能材料的传热性能.为研究膨胀石墨/石蜡相变复合材料的导热机制,提出了膨胀石墨粉与石蜡混合后的3尺度层次固体有效导热系数计算方法.然后,通过数值模拟计算得到了具有不同体积分数和不同导热系数的膨胀石墨导热颗粒的膨胀石墨/石蜡相变复合材料的有效导热系数.结果表明:膨胀石墨能够有效地提高石蜡的导热性能,当膨胀石墨的体积分数为10%时,膨胀石墨/石蜡相变复合材料的有效导热系数是纯石蜡的9倍.此外,提高底层尺度的石墨片与石蜡的混合程度及降低底层尺度石墨的体积分数都能有效提高膨胀石墨/石蜡相变复合材料的有效导热系数.所得结论为探究膨胀石墨粉提高相变复合材料导热系数的机理奠定了基础.

关键词: 相变复合材料 , 膨胀石墨 , 石蜡 , 导热系数 , 数值分析

二元脂肪酸/生物基SiO2复合相变材料的制备与性能

郭静 , 张渤 , 牟思阳 , 李圣林 , 黄学淋 , 王迪 , 刘元法 , 张森 , 宫玉梅

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160225.001

为了获得适用于建筑领域的相变材料和相变温度,选用月桂酸(LA)和棕榈酸(PA)共混制备的二元低共熔脂肪酸(LA-PA)作为储能材料,废弃稻草和稻草灰提取的生物基SiO2(b-SiO2)粉末作为载体,采用熔融浸渗法制备了LA-PA/b-SiO2定形相变储能材料.采用FTIR、XRD、比表面测试、SEM、DSC、TGA对LA-PA/b-SiO2复合相变材料的结构与性能进行分析.结果表明:LA-PA和b-SiO2并不是简单的物理相互作用;LA-PA被束缚在b-SiO2多孔网络中,从而在固相变为液相时,相变材料不会泄露.通过XRD分析可得,随着b-SiO2含量的增加,LA-PA/b-SiO2复合相变材料的结晶度降低.由DSC和TGA分析可知,LA-PA/b-SiO2复合相变材料具有良好的相变性质和热稳定性,相变焓在67.36~146.0 J/g之间.

关键词: 二元低共熔脂肪酸 , 生物基SiO2 , 复合相变材料 , 结构 , 性能

不同乳化剂作用下三聚氰胺-甲醛@正十八烷微胶囊相变复合材料微观形貌和热性能

张毅 , 徐箐 , 牛晓峰 , 李东旭

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.025

采用原位聚合法,通过改变非离子/阴离子乳化剂组合制备了一系列以正十八烷(OD)为芯材、三聚氰胺(M)-甲醛树脂(F)为壁材的微胶囊相变储能材料,并借助FTIR、SEM、DSC和激光粒度分析仪等手段系统研究了乳化剂复配对M-F@OD微胶囊相变材料微观形貌和相变潜热的影响.结果表明,不同乳化剂组合及掺量对M-F@OD微胶囊相变材料的形貌和性能产生显著影响,当采用非离子和阴离子复合乳化剂时,M-F@OD微胶囊相变材料团聚现象得到明显改善,粒径分布更加均匀,颗粒尺寸进一步细化,粒径大小范围为0.1~1 μm,储热能力明显提高,相变潜热达到70.86 J/g.

关键词: 乳化剂 , 正十八烷 , 微胶囊 , 相变复合材料 , 微观形貌 , 相变潜热

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