定形復合相變儲能材料的制備及性能研究.pdf

1、面對能源問題同益緊張的現(xiàn)狀,如何節(jié)約能源和提高能源利用率的問題引起了世人的廣泛關注,利用相變材料(PhaseChangeMaterial,即PCM)進行潛熱儲能的研究受到了世界上多個國家的重視,其中定形復合相變材料的制備與研究已成為儲能材料領域的熱點研究課題。
　　 定形復合相變材料可解決相變材料在封裝方面易泄漏的問題,但其存在的缺陷是造成儲熱能力的下降和多次冷熱循環(huán)后熱性能出現(xiàn)不穩(wěn)定,制備定形復合相變材料時選擇性能優(yōu)良的基體材

2、料可改善這兩個缺陷。
　　 本研究以硬脂酸和石蠟為相變材料,以改性硅藻土和埃洛石為基體材料,以無水乙醇為溶劑采用溶液插層法分別制備出了硬脂酸/改性硅藻土定形復合相變材料、硬脂酸/埃洛石定形復合相變材料、石蠟/改性硅藻土定形復合相變材料和石蠟/埃洛石定形復合相變材料四種定形復合相變材料。利用綜合熱分析儀(TG-DSC)測定復合材料的相變溫度、相變潛熱以及表征復合材料的熱穩(wěn)定性,通過掃描電鏡(SEM)觀察復合材料的微觀形貌,利用紅外

3、光譜儀(FT-IR)對復合材料之間的嵌合關系進行了表征。
　　 研究結果表明:
　　 1、硬脂酸和改性硅藻土制備出的復合相變材料,綜合考慮儲熱能力和使用的安全性,其中硬脂酸的含量應控制在65％以內(nèi);硬脂酸含量65％的復合材料,相變溫度為62.2℃,相變潛熱為142.87J/g,經(jīng)連續(xù)冷熱循環(huán)后,相變溫度和相變潛熱變化較小;相變材料硬脂酸與基體材料改性硅藻土之間是物理作用的嵌合關系,沒有發(fā)生化學反應。
　　 2、硬

4、脂酸和埃洛石制備出的復合相變材料,綜合考慮儲熱能力和使用的安全性,其中硬脂酸的含量應控制在70％以內(nèi);硬脂酸含量70％的復合材料,相變溫度為61.6℃,相變潛熱為165.46J/g,經(jīng)連續(xù)冷熱循環(huán)后,相變溫度和相變潛熱變化較小;相變材料硬脂酸與基體材料埃洛石之間是物理作用的嵌合關系,沒有發(fā)生化學反應。
　　 3、石蠟和改性硅藻土制備出的復合相變材料,綜合考慮儲熱能力和使用的安全性,其中石蠟的含量應控制在65％以內(nèi);石蠟含量65％

5、的復合材料,相變溫度為53.7℃,相變潛熱為142.74J/g,經(jīng)連續(xù)冷熱循環(huán)后,相變溫度和相變潛熱變化較小;相變材料石蠟與基體材料改性硅藻土之間是物理作用的嵌合關系,沒有發(fā)生化學反應。
　　 4、石蠟和埃洛石制備出的復合相變材料;綜合考慮儲熱能力和使用的安全性,其中石蠟的含量應控制在75％以內(nèi);石蠟含量75％的復合材料,相變溫度為52.8℃,相變潛熱為158.63J/g,經(jīng)連續(xù)冷熱循環(huán)后,相變溫度和相變潛熱變化較小;相變材料石