【摘要】：相變儲(chǔ)能建筑材料是一種新型建筑功能材料,其兼具傳統(tǒng)建筑材料和相變儲(chǔ)熱材料的優(yōu)點(diǎn),具有建筑承重和蓄熱調(diào)溫性能,是目前建筑節(jié)能領(lǐng)域研究的重要方向。本文選取5種常用的單元脂肪酸,對(duì)其進(jìn)行DSC測(cè)試,根據(jù)所得結(jié)果,并基于低共熔理論預(yù)測(cè)公式,對(duì)擬定的4種多元脂肪酸低共熔物的共晶點(diǎn)質(zhì)量比、相變溫度以及相變潛熱作了理論計(jì)算,將DSC測(cè)試結(jié)果與理論值進(jìn)行對(duì)比分析驗(yàn)證理論公式的準(zhǔn)確性。測(cè)得癸酸(CA)-棕櫚酸(PA)低共熔物的相變溫度為26.44℃,潛熱為130.63 J/g,較適用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。對(duì)CA-PA低共熔復(fù)合脂肪酸相變材料的性能進(jìn)行測(cè)試表征。FT-IR測(cè)試表明,CA與PA未發(fā)生化學(xué)反應(yīng),分子結(jié)構(gòu)不變;CA-PA的固-液體積膨脹率為4.65%;經(jīng)過(guò)200次熱循環(huán)試驗(yàn)后,CA-PA的相變溫度提高了2.77℃,相變潛熱降低5.20J/g,下降了3.98%,且熱循環(huán)前后CA-PA的FT-IR圖譜基本一致,表明CA-PA低共熔復(fù)合脂肪酸的熱穩(wěn)定性較好。以硅藻土為定型支撐材料,通過(guò)熔融浸泡吸附法制備CA-PA/硅藻土定型相變材料。對(duì)硅藻土進(jìn)行改性,并制備CA-PA/改性硅藻土定型相變材料。對(duì)兩種定型相變材料的性能進(jìn)行測(cè)試表征。DSC測(cè)試表明,兩種定型相變材料具有較高的相變潛熱,且改性硅藻土吸附得更加穩(wěn)定;FT-IR分析表明,硅藻土與CA-PA之間的反應(yīng)屬于物理吸附,未發(fā)生化學(xué)反應(yīng);TG實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)溫度低于100℃時(shí),兩種定型相變材料具有良好的低溫?zé)岱€(wěn)定性;200次熱循環(huán)試驗(yàn)后,兩種材料相變溫度變化小,說(shuō)明其長(zhǎng)期熱循環(huán)穩(wěn)定性較好。利用直接混合法制備相變石膏板,研究了硅藻土定型相變材料摻量對(duì)石膏板耐水性能和力學(xué)性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),石膏試樣的吸水率和抗壓強(qiáng)度隨定型相變材料摻量的增大均呈下降趨勢(shì),軟化系數(shù)(K_R)先升高后降低。200次熱循環(huán)后的質(zhì)量損失和抗壓強(qiáng)度結(jié)果表明,隨定型相變材料摻量的增加,循環(huán)后質(zhì)量損失增大,抗壓強(qiáng)度增大,但增大程度不同。當(dāng)CA-PA/硅藻土摻量為25%時(shí),其綜合指標(biāo)性能最佳,滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的基本力學(xué)性能和循環(huán)耐久性能。對(duì)摻量為25%的CA-PA/硅藻土定型相變材料的相變石膏板的儲(chǔ)熱調(diào)溫性能和熱物性進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,與普通石膏板相比,相變石膏板兩側(cè)溫度隨時(shí)間的升溫趨勢(shì)更加平緩,遠(yuǎn)離熱源側(cè)溫度波動(dòng)幅度更小;當(dāng)溫度升高至23℃左右時(shí),相變石膏板遠(yuǎn)離熱源側(cè)的溫度變化較平緩,這是由于石膏板中的定型相變材料到達(dá)相變點(diǎn)發(fā)生相變,吸收了部分熱量,說(shuō)明摻加CA-PA/硅藻土定型相變材料后,石膏板具有一定儲(chǔ)熱作用。DSC測(cè)試分析顯示,該相變石膏板的相變溫度為23.28℃,接近人體舒適溫度,相變潛熱為8.81J/g。經(jīng)熱常數(shù)儀測(cè)定,相變石膏板的導(dǎo)熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)分別為0.437W/(m?K)和7.29W/(m~2?K),與普通石膏板相比,導(dǎo)熱系數(shù)降低,蓄熱系數(shù)增加,其儲(chǔ)熱能力越好。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ177.378;TU50;TB34
【圖文】：

圖 1-1 相變材料的分類Fig.1-1 Classification of PCMs（1）根據(jù)相變溫度分類由于相變材料的相變溫度范圍不同，使得其應(yīng)用領(lǐng)域范圍也不盡相同，下表1-1 列出了不同種類的相變材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域[20-21]。表 1-1 不同種類相變材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域Table 1-1 Application of different kinds of PCMs相變材料 相變溫度/℃ 主要應(yīng)用領(lǐng)域高溫相變材料 ＞250用于太陽(yáng)能發(fā)電、空間發(fā)電系統(tǒng)、高溫工業(yè)爐儲(chǔ)熱室中溫相變材料 100~250用于化工生產(chǎn)、冶金、發(fā)電等民用領(lǐng)域低溫相變材料 ＜100用于日常生活、太陽(yáng)能低溫?zé)崂�、廢熱回收及采暖空調(diào)系統(tǒng)

早的單細(xì)胞藻類之一,體積一般較小,通常長(zhǎng)度只有幾到廣泛，種類繁多, 數(shù)量可觀。硅藻細(xì)胞壁形態(tài)多樣，主要量較輕，而且其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。硅藻死后,由于各種作用最終形要成分為非晶態(tài)的二氧化硅，此外還含有少量的氧化鋁、鉀、氧化鎂、氧化鈣、五氧化二磷和有機(jī)質(zhì)等。硅藻土一雜質(zhì)會(huì)呈現(xiàn)灰、黃、綠、橙、黑色等顏色。硅藻土顆粒硬，有較大的比表面積，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、傳聲性能差，堆積密般是自身體積的 2~4 倍；熔點(diǎn)一般 1400~1750℃。微硅藻土微粒形態(tài)較多，微觀下一般呈現(xiàn)圓盤狀、圓柱狀硅藻土的微觀結(jié)構(gòu)的 SEM 圖如圖 1 所示，由圖可知其主要

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本文編號(hào)：2729125