二氧化硅基復(fù)合相變儲能材料的制備及熱性能研究.pdf

1、隨著世界能源危機問題的日益突出,對于新型能源和節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和利用,逐漸得到各個國家的重視,相變儲能技術(shù)包括其中。相變儲能技術(shù)是利用相變材料在相變過程中吸熱和放熱來實現(xiàn)儲能和釋能,解決時間和空間與能源利用相矛盾的問題,提高能源利用的實效性,提高能源利用率,達到節(jié)能降耗的目的,在建筑、太陽能、廢熱利用等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。針對有機相變儲能材料相變過程中的體積變化和液體泄漏等問題,本論文提出了采用有機相變材料與無機二氧化硅材料復(fù)合制備高性

2、能定形相變儲能材料的解決方法。
　　 本論文以月桂酸為相變材料,二氧化硅為基體,采用溶膠-凝膠法將相變材料嵌入到SiO2網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi),制備出月桂酸/二氧化硅復(fù)合相變儲能材料。采用IR、SEM及DSC等對復(fù)合相變儲熱材料進行了結(jié)構(gòu)、形貌以及熱性能表征。結(jié)果表明:含相變材料69.1％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的復(fù)合材料相變溫度為43.1℃,相變潛熱高達104.64J/g,相變材料均勻的嵌入到SiO2網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi),發(fā)生相變時不泄露。同時二氧化硅作為基體

3、材料形成空間傳熱網(wǎng)格,較大的提高了相變材料的導(dǎo)熱性能。
　　 以月桂酸為相變主體材料,硅酸鈉為硅源材料,通過低熱固相化學(xué)合成方法制備出二氧化硅包覆月桂酸復(fù)合相變儲能材料。實驗采用IR、ESEM、DSC以及XRD等對復(fù)合相變儲熱材料進行了結(jié)構(gòu)、形貌以及熱性能表征。結(jié)果表明:當(dāng)月桂酸與硅酸鈉質(zhì)量比為5:2時可實現(xiàn)復(fù)合材料的有效包覆,復(fù)合材料的相變焓值高達98.94 J/g,相變溫度為58.6℃。二氧化硅基體材料包裹于純月桂酸相變材料

4、表面,能夠較好的提高相變材料的導(dǎo)熱性能。
　　 以切片石蠟為相變主體材料,通過乳液法制備石蠟微球,以正硅酸乙酯為硅源,在酸性環(huán)境下水解縮聚,實現(xiàn)對石蠟微球的包覆,制備出二氧化硅包覆石蠟相變微囊。實驗采用IR、ESEM、DSC以及XRD等對復(fù)合相變儲熱材料進行了結(jié)構(gòu)、形貌以及熱性能表征。結(jié)果表明:正硅酸乙酯能夠較好的在石蠟微球表面水解縮聚,達到二氧化硅的定形包覆目的,制備的復(fù)合相變微囊粒徑在50μm左右,復(fù)合微囊材料的熔化熱可到達