【摘要】：隨著日益嚴(yán)重的能源危機(jī),相變材料作為一種新型的節(jié)能環(huán)保儲(chǔ)能材料已成為能源材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。水和鹽作為相變材料具有相變潛熱高、導(dǎo)熱性好和相變溫度低等優(yōu)點(diǎn),從而成為目前最受矚目的儲(chǔ)能材料之一。CH3COONa·3H2O水合鹽(簡(jiǎn)稱SAT),熔點(diǎn)為58℃,相變潛熱高達(dá)264.0 k J/kg,但過(guò)高的熔點(diǎn)以及嚴(yán)重的過(guò)冷度和相分離現(xiàn)象限制了它的適用范圍。因此,降低SAT的熔點(diǎn),抑制其過(guò)冷和相分離成為國(guó)內(nèi)外SAT研究的重點(diǎn)。本論文主圍繞降低SAT相變溫度、改善過(guò)冷和相分離、制備SAT納米復(fù)合材料展開深入研究,主要結(jié)論如下:1.以尿素、納米Si O2成核劑為添加劑,采用低溫共混法制備SAT/Urea/納米Si O2復(fù)合相變儲(chǔ)能材料,研究添加劑對(duì)復(fù)合相變儲(chǔ)能材料相變溫度、結(jié)晶過(guò)程、過(guò)冷和相分離影響。研究結(jié)果表明:復(fù)合材料的熔點(diǎn)由SAT的58℃降低到32.8℃,在SAT/Urea混鹽體系中加入納米Si O2成核劑,復(fù)合材料過(guò)冷度由22.8℃降低到2.8℃,下降87.7%;相變過(guò)程無(wú)相分離現(xiàn)象產(chǎn)生;復(fù)合材料結(jié)晶速度由72h縮短到40min,納米Si O2成核效果明顯;納米復(fù)合材料相變潛熱值降低13.8%,為186.4k J/kg。2.以納米蒙脫土為成核劑與定形劑,采用熔融插層法制備SAT/Urea/納米蒙脫土納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料,研究了納米蒙脫土對(duì)復(fù)合材料的成形性、過(guò)冷度、相分離和熱性能穩(wěn)定性影響,通過(guò)FT-IR、XRD、DSC、SEM等測(cè)試手段進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明:納米蒙脫土與SAT/Urea相變儲(chǔ)熱材料為物理混合,納米蒙脫土片層均勻分散在熔融混鹽相變材料中,相互搭建形成腔體結(jié)構(gòu),使復(fù)合材料相變前后能夠有效的保持其定形結(jié)構(gòu);復(fù)合材料在結(jié)晶過(guò)程中,納米蒙脫土片層起到成核作用,過(guò)冷度由23.0℃降低到4.0℃,降低19℃,成核效果明顯;同時(shí)DSC曲線“雙峰”現(xiàn)象說(shuō)明過(guò)量的剝離形態(tài)納米蒙脫土片層也一定程度抑制復(fù)合相變材料結(jié)晶形成完美晶體,減小了晶粒尺寸;復(fù)合材料的熔融焓為132.0k J/kg,經(jīng)過(guò)20次融化-凝固循環(huán)相變測(cè)試后熱性能穩(wěn)定,無(wú)相分離。3.選擇SAT/Urea混鹽相變儲(chǔ)熱材料,研究外界干擾法(超聲波處理)對(duì)SAT/Urea的融化-結(jié)晶過(guò)程影響,以及對(duì)SAT/Urea相變過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)冷以及相分離改善。研究結(jié)果表明:在SAT/Urea混鹽相變材料的融化過(guò)程中引入超聲波,使融化時(shí)間縮短10min,混鹽相變材料無(wú)相分離現(xiàn)象;在相變材料的降溫過(guò)程中引入超聲波作用,可誘導(dǎo)混鹽相變材料結(jié)晶,樣品在22.6℃開始出現(xiàn)晶粒,過(guò)冷度為10.2℃,降低44.7%,最短可在44min內(nèi)完成整個(gè)結(jié)晶過(guò)程,并且超聲波處理時(shí)間越長(zhǎng),結(jié)晶過(guò)程越劇烈,結(jié)晶過(guò)程用時(shí)越短。
[Abstract]:With the increasing energy crisis, the phase-change material as a new energy-saving and environment-friendly energy storage material has become a hot topic in the field of energy materials. The phase-change material has the advantages of high phase-change latent heat, good thermal conductivity and low phase-change temperature, thus being one of the most attractive energy-storing materials at present. The melting point of CH3COONa 路 3H2O (SAT), the melting point is 58 鈩，

本文編號(hào)：2449445