納米復(fù)合相變材料的制備及性能研究
本文選題:相變儲(chǔ)熱材料 + 聚乙二醇 ; 參考:《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:相變材料(PCMs)廣泛用于潛熱儲(chǔ)熱系統(tǒng),然而,大多數(shù)有機(jī)相變材料的導(dǎo)熱性差,是妨礙其實(shí)際應(yīng)用的障礙之一。本論文制備了聚乙二醇/納米銀(PEG/Ag)、二氧化錳納米線/管吸附石蠟或脂肪酸制得復(fù)合相變材料,其導(dǎo)熱系數(shù)比有機(jī)相變材料提高了115.3%~377.16%,采用了掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線電子衍射(XRD)、差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析(TGA)、導(dǎo)熱分析等測(cè)試方法對(duì)復(fù)合相變材料進(jìn)行形貌表征和性能測(cè)試。1.聚乙二醇原位還原硝酸銀,制得納米銀復(fù)合相變材料,通過(guò)SEM和TEM可以觀察出,納米Ag顆粒均勻分散在聚乙二醇中。DSC和TGA測(cè)試,表明納米銀復(fù)合相變材料具有較高的儲(chǔ)熱能力,相變儲(chǔ)熱焓值在121.9~141.9 J g~(-1)之間,并具有良好的耐熱性能(180℃)。閃光導(dǎo)熱分析測(cè)得其導(dǎo)熱系數(shù)在0.300~0.635 W m-1 K-1之間,結(jié)果說(shuō)明,納米銀可以有效改善有機(jī)相變材料的導(dǎo)熱能力。2.利用硫酸錳、醋酸鉀、氯酸鉀以及乙酸通過(guò)水熱法制備的二氧化錳納米線作為載體材料,與脂肪酸和石蠟制備納米復(fù)合相變材料。通過(guò)X-射線衍射(XRD)表明所制備的二氧化錳是α-Mn O_2,通過(guò)SEM和TEM觀察分析表明,MnO_2納米線表面吸附了大量脂肪酸;通過(guò)DSC測(cè)試表明,復(fù)合相變材料具有較高的潛熱值(168.2 J g~(-1)~206.1J g~(-1));通過(guò)TGA測(cè)試,納米復(fù)合相變材料在260℃內(nèi)沒(méi)有發(fā)生熱分解,具有良好的熱穩(wěn)定性;通過(guò)納米復(fù)合相變材料導(dǎo)熱性能測(cè)試,可以得到納米復(fù)合相變材料導(dǎo)熱系數(shù)在0.258~0.611 W m-1 K-1之間,結(jié)果說(shuō)明,MnO_2納米線可以明顯改進(jìn)有機(jī)相變導(dǎo)熱性能。3.利用高錳酸鉀和37 wt%鹽酸制備MnO_2納米管作為相變載體材料,與肉豆蔻酸、硬脂酸、石蠟制備納米復(fù)合相變材料。通過(guò)XRD測(cè)試表明實(shí)驗(yàn)所制備MnO_2納米管是α-MnO_2納米管,且二氧化錳納米管與相變材料吸附?jīng)]有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),通過(guò)SEM和TEM觀察表明發(fā)現(xiàn)相變材料不僅吸附在MnO_2納米管外表面,在其內(nèi)部也有沉積;通過(guò)DSC測(cè)試納米復(fù)合相變材料儲(chǔ)熱性能,證明納米復(fù)合相變材料具有良好儲(chǔ)熱能力(140.1~174.5 J g~(-1));TGA測(cè)試表明,實(shí)驗(yàn)制備納米復(fù)合相變材料在中低溫條件下幾乎不發(fā)生失重現(xiàn)象,具有良好熱穩(wěn)定性;通過(guò)導(dǎo)熱分析儀測(cè)得納米復(fù)合相變材料導(dǎo)熱性能良好,表明MnO_2納米管在納米復(fù)合相變材料導(dǎo)熱性能方面起到了很好的作用。
[Abstract]:The thermal conductivity of the composite phase change material was measured by SEM , TEM , XRD , DSC , TGA and thermal analysis . The results showed that the nano - silver composite phase change material had higher latent heat value ( 168.2 J g ~ ( -1 ) ~ 206.1J g ~ ( -1 )) . The results show that the nano composite phase change material has good thermal storage capacity ( 140 . 1 - 174.5 J g ~ ( -1 )) , and the TGA test shows that the nano - composite phase change material has good thermal storage capacity ( 140.1 ~ 174.5 J g ~ ( -1 )) ; the TGA test shows that the nano composite phase change material has good heat storage capacity ( 140 . 1 ~ 174.5 J g ~ ( -1 )) ;
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TB33
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2094185
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