本文關鍵詞：石蠟相變微膠囊的制備及其儲熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相變微膠囊(MicroPCMs)是將相變材料(PCMs)裝入微膠囊這個微小容器中，利用PCMs在相變過程中所具有的相變潛熱來貯存和釋放熱量的功能性材料。MicroPCMs解決了固-液相變材料在相變過程中液體滲漏流淌的問題，使得PCMs的使用、貯存、運輸更加方便。近年來，隨著MicroPCMs的基礎和應用研究不斷深入,越來越多的被應用到熱能貯存和溫控領域。 本文分別以氨基樹脂、正硅酸乙酯(TEOS)改性樹脂為壁材，工業(yè)石蠟為芯材，，采用原位聚合法制備石蠟微膠囊。用紅外光譜儀、掃描電子顯微鏡、綜合熱分析儀、差示掃描量熱儀、納米粒度分析儀等手段，分別對石蠟微膠囊的化學結構、微觀形貌、熱性能、粒徑分布等性能進行了詳細的表征與說明。研究了乳化劑種類、用量、復合乳化劑配比、芯壁材配比、包裹過程pH值、攪拌速度這些反應因素對石蠟微膠囊的表觀形貌、相變潛熱、包覆效率、粒徑分布等性能的影響,優(yōu)化了制備工藝。在以氨基樹脂為壁材合成微膠囊的制備條件基礎上，向高分子壁材中加入TEOS，對微膠囊的壁材進行改性。研究了TEOS的加入對微膠囊性能的影響,并對制備的微膠囊的化學結構、粒徑分布、熱穩(wěn)定性、滲透性、融化潛熱等特性進行了詳細的研究。結果表明,壁材中適量加入TEOS可以增加微膠囊殼材交聯(lián)度從而提高微膠囊的致密性和穩(wěn)定性且微膠囊分散性更好。 利用自制雙圓筒換熱器模型，測試石蠟微膠囊的儲能保溫效果。微膠囊填充至圓筒間隙后，相當于一個保溫層，因微膠囊內部囊芯石蠟為相變材料，在相變過程中以相變潛熱的形式吸收或釋放大量熱量，直接影響小圓筒內部溫度的變化趨勢。對比空氣、石英砂、巖棉的保溫隔熱效果曲線可知：石蠟微膠囊有較大的儲能保溫性能，有很大的推廣應用價值。最后，利用圓筒裝置測試微膠囊材料的導熱系數(shù)，符合圓筒壁穩(wěn)態(tài)熱傳導模型，且裝置簡單，制作成本低。
【關鍵詞】：石蠟微膠囊 正硅酸乙酯 穩(wěn)定性 儲能保溫 導熱系數(shù)
【學位授予單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TE626.86
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-9
• 圖表目錄9-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 相變材料11-15
• 1.1.1 相變儲能材料簡介11
• 1.1.2 相變材料的分類11-14
• 1.1.2.1 根據 PCMs 的化學成分11-13
• 1.1.2.2 根據 PCMs 的相變過程中的相態(tài)變化13-14
• 1.1.2.3 根據 PCMs 的相變過程中的溫度變化14
• 1.1.3 相變材料的研究過程14
• 1.1.4 相變材料存在的問題14-15
• 1.2 相變膠囊材料15-24
• 1.2.1 相變材料膠囊簡介15
• 1.2.2 相變微膠囊的作用原理15-16
• 1.2.3 微膠囊的主要優(yōu)點16
• 1.2.4 相變微膠囊的制備方法16-18
• 1.2.5 選擇微膠囊制備工藝時須考慮的因素18
• 1.2.6 相變微膠囊芯材和壁材的選擇18-20
• 1.2.6.1 相變微膠囊芯材18-19
• 1.2.6.2 相變微膠囊壁材19-20
• 1.2.7 相變微膠囊的性能20-21
• 1.2.8 相變微膠囊的應用21-24
• 1.2.8.1 相變微膠囊在建筑圍護中的應用21-22
• 1.2.8.2 相變微膠囊在熱傳流體中的應用22-23
• 1.2.8.3 相變材料微膠囊在纖維和紡織品中的應用23
• 1.2.8.4 相變材料微膠囊在電子元件冷卻中的應用23-24
• 1.2.9 相變材料未來研究方向24
• 1.3 本論文主要研究內容24-25
• 第2章 氨基樹脂石蠟微膠囊的制備工藝研究及性能表征25-39
• 2.1 實驗部分25-27
• 2.1.1 實驗原料25-26
• 2.1.2 實驗儀器26
• 2.1.3 石蠟微膠囊的制備方法26-27
• 2.1.4 微膠囊的性能表征27
• 2.2 結果與討論27-38
• 2.2.1 石蠟微膠囊的制備原理27-30
• 2.2.2 微膠囊制備條件的研究30-36
• 2.2.2.1 不同乳化劑對石蠟乳液形成的影響30-31
• 2.2.2.2 乳化劑配比對石蠟乳液形成的影響31
• 2.2.2.3 乳化劑用量對石蠟乳液形成的影響31-32
• 2.2.2.4 pH 值對石蠟微膠囊形成的影響32-33
• 2.2.2.5 乳化階段攪拌速度對石蠟微膠囊形成的影響33
• 2.2.2.6 預聚體滴加速度對石蠟微膠囊形成的影響33-34
• 2.2.2.7 壁材芯材投料比對石蠟微膠囊形成的影響34-35
• 2.2.2.8 條件實驗小結35-36
• 2.2.3 氨基樹脂石蠟微膠囊的表征36-38
• 2.2.3.1 紅外譜圖分析36
• 2.2.3.2 熱重分析36-37
• 2.2.3.3 掃描電鏡分析37
• 2.2.3.4 粒徑分析37-38
• 2.4 本章小結38-39
• 第3章 正硅酸乙酯改性氨基樹脂制備石蠟微膠囊及性能表征39-50
• 3.1 實驗部分39-41
• 3.1.1 實驗原料39-40
• 3.1.2 實驗儀器40
• 3.1.3 正硅酸乙酯改性氨基樹脂制備石蠟微膠囊方法40
• 3.1.4 微膠囊的性能表征40-41
• 3.2 結果與討論41-49
• 3.2.1 復合殼材微膠囊的合成原理41-43
• 3.2.2 紅外分析43-44
• 3.2.3 掃描電鏡分析44-45
• 3.2.4 熱重分析45
• 3.2.5 耐熱穩(wěn)定性45-46
• 3.2.6 DSC 分析46-47
• 3.2.7 在乙醇中的滲透性47-48
• 3.2.8 粒度分析48-49
• 3.3 本章小結49-50
• 第4章 石蠟微膠囊儲熱節(jié)能效果研究50-58
• 4.1 實驗部分50-52
• 4.1.1 實驗裝置50-51
• 4.1.2 實驗方法51-52
• 4.2 結果與討論52-54
• 4.3 穩(wěn)態(tài)圓筒壁法測試相變材料的導熱系數(shù)54-57
• 4.3.1 導熱系數(shù)的測量54
• 4.3.2 圓筒壁裝置測量微膠囊的導熱系數(shù)54-57
• 4.3.2.1 穩(wěn)態(tài)圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導和導熱系數(shù)的關系原理54-56
• 4.3.2.2 DSC 測試比熱的原理和方法56
• 4.3.2.3 圓筒壁裝置測量微膠囊的導熱系數(shù)方法56-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第5章 結論與展望58-60
• 5.1 結論58
• 5.2 展望58-60
• 攻讀學位期間的學術成果60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前9條

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  本文關鍵詞：石蠟相變微膠囊的制備及其儲熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：293521