本文關(guān)鍵詞：相變型保溫墻體材料的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2011年

膨潤(rùn)土基納米復(fù)合PCM制備及其建筑節(jié)能應(yīng)用

薛永麗  

【摘要】：相變儲(chǔ)能技術(shù)是利用相變材料在相變過(guò)程中具有的儲(chǔ)存/釋放大量熱量、相變溫度恒定、相變過(guò)程可逆等特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量在空間和時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，從而成為目前最受矚目的實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的有效途徑和研究方向之一。 本文選取礦產(chǎn)資源豐富、具有優(yōu)良物化性能的天然納米材料膨潤(rùn)土作為封裝材料，以脂肪酸為芯材，經(jīng)過(guò)調(diào)配二元低共融脂肪酸和有機(jī)改性膨潤(rùn)土，再利用插層復(fù)合法制備了膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，并將其摻入到水泥砂漿中制備了相變儲(chǔ)能水泥砂漿板。利用DSC、XRD、FTIR、TGA和SEM等方法表征了有機(jī)膨潤(rùn)土和膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變材料的結(jié)構(gòu)和熱性能，并用試驗(yàn)?zāi)M法對(duì)相變材料的儲(chǔ)能控溫性能進(jìn)行了初步研究。 根據(jù)最低共熔機(jī)理及LA-CA二元固-液相平衡圖，制備LA-CA二元最低共熔脂肪酸，其最低共熔的摩爾配比為nLA:nCA=0.303:0.697,相變焓為155.78J/g，相變溫度為18.57℃。利用十六烷基三甲基溴化銨對(duì)鈉基膨潤(rùn)土進(jìn)行有機(jī)改性，并將膨潤(rùn)土的晶層間距從1.2650nm增大到2.2156nm，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)L16(45)得到了最佳工藝參數(shù)：反應(yīng)時(shí)間為1.5h，改性劑用量為120%CEC，反應(yīng)溶液的PH值為5，反應(yīng)溫度為70℃，固液比為4%。根據(jù)插層復(fù)合理論，通過(guò)最佳復(fù)合配比將LA-CA二元最低共熔脂肪酸插層到膨潤(rùn)土的片層結(jié)構(gòu)中，制備了膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，并測(cè)得其相變溫度為18.10℃、相變焓為60.67J/g，晶層間距增大到5.0154nm，，具有良好的儲(chǔ)能控溫性能，相變體積變化率僅為5.78%，且具有良好的熱循環(huán)穩(wěn)定性。膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料摻入到水泥砂漿中，顯著的增大了其儲(chǔ)能控溫性能，但同時(shí)降低了抗壓強(qiáng)度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文制備的膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變材料熱物性能良好，較好地解決了固液相變材料的封裝問(wèn)題，在建筑節(jié)能領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-11

1 緒論11-23

1.1 研究背景11-15

1.1.1 我國(guó)建筑能耗現(xiàn)狀11-12

1.1.2 相變儲(chǔ)能建筑材料12-15

1.2 相變儲(chǔ)能建筑材料的研究現(xiàn)狀15-20

1.2.1 相變儲(chǔ)能混凝土15-17

1.2.2 相變儲(chǔ)能石膏板17-18

1.2.3 相變儲(chǔ)能砂漿18-19

1.2.4 相變保溫隔熱輕質(zhì)材料19

1.2.5 研究中存在的問(wèn)題19-20

1.3 選題意義與研究?jī)?nèi)容20-22

1.3.1 選題意義20-21

1.3.2 研究?jī)?nèi)容21

1.3.3 技術(shù)路線21-22

1.4 本章小結(jié)22-23

2 試驗(yàn)原理方法與原材料23-39

2.1 膨潤(rùn)土礦物結(jié)構(gòu)和主要性能23-27

2.2 實(shí)驗(yàn)原理27-30

2.2.1 最低共熔機(jī)理27-28

2.2.2 膨潤(rùn)土有機(jī)改性原理28-29

2.2.3 插層復(fù)合理論29-30

2.3 主要原材料30-34

2.3.1 相變材料30

2.3.2 膨潤(rùn)土30-33

2.3.3 改性劑33-34

2.4 研究方法34-38

2.4.1 相變儲(chǔ)能材料性能測(cè)定方法34-36

2.4.2 膨潤(rùn)土及其改性、復(fù)合相變材料的結(jié)構(gòu)與性能表征方法36-37

2.4.3 相變儲(chǔ)能建筑材料的測(cè)試方法37-38

2.5 本章小結(jié)38-39

3 相變材料的配制與熱物性39-51

3.1 前言39

3.2 相變材料的分類與特點(diǎn)39-44

3.2.1 固-固相變材料及其特點(diǎn)40-41

3.2.2 固-液相變材料及其特點(diǎn)41-43

3.2.3 定形相變材料及其特點(diǎn)43-44

3.3 相變材料的選取與熱物性分析44-46

3.3.1 相變材料的選取標(biāo)準(zhǔn)44-45

3.3.2 相變材料的選取45

3.3.3 相變材料的熱物性45-46

3.4 二元低共熔復(fù)合相變材料的制備46-50

3.4.1 低共熔配比及熱物性的理論預(yù)測(cè)46-48

3.4.2 二元低共熔復(fù)合相變材料的制備過(guò)程48-49

3.4.3 元低共熔脂肪酸最低共熔配比的試驗(yàn)驗(yàn)證與確定49-50

3.5 本章小結(jié)50-51

4 有機(jī)膨潤(rùn)土的制備與性能51-64

4.1 前言51-52

4.2 有機(jī)膨潤(rùn)土的制備52-59

4.2.1 試驗(yàn)原料與設(shè)備52

4.2.2 制備工藝過(guò)程52-53

4.2.3 交試驗(yàn)優(yōu)化改性工藝參數(shù)53-54

4.2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析54-59

4.3 有機(jī)膨潤(rùn)土的表征59-63

4.3.1 X-射線衍射分析59-60

4.3.2 外光譜分析60-61

4.3.3 熱失重分析61-62

4.3.4 掃描電鏡微觀分析62-63

4.4 有機(jī)膨潤(rùn)土的膨脹性能測(cè)定63

4.5 本章小結(jié)63-64

5 膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的制備與性能64-78

5.1 引言64

5.2 膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的制備64-66

5.2.1 試驗(yàn)原料與設(shè)備64

5.2.2 制備工藝過(guò)程64-65

5.2.3 最佳復(fù)合質(zhì)量比例65-66

5.3 膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的結(jié)構(gòu)與形貌表征66-69

5.3.1 X-射線衍射分析66-67

5.3.2 紅外光譜分析67-68

5.3.3 掃描電鏡微觀形貌分析68-69

5.4 膨潤(rùn)土基納米復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的熱性能分析69-74

5.4.1 相變溫度與相變焓69-71

5.4.2 相變過(guò)程的儲(chǔ)能控溫性能71-73

5.4.3 相變前后的體積變化率73-74

5.5 熱穩(wěn)定性能研究74-76

5.5.1 熱失重分析74-75

5.5.2 熱循環(huán)穩(wěn)定性75-76

5.6 本章小結(jié)76-78

6 相交儲(chǔ)能水泥砂漿板的制備及性能研究78-87

6.1 引言78

6.2 相變水泥砂漿板的制備78-80

6.2.1 試驗(yàn)原料與設(shè)備78-79

6.2.2 相變水泥砂漿板的配比設(shè)計(jì)與制備過(guò)程79-80

6.3 相變水泥砂漿板的抗壓強(qiáng)度測(cè)定80-81

6.4 相變儲(chǔ)能水泥砂漿板的熱物性研究81-85

6.4.1 相變儲(chǔ)能水泥砂漿板的儲(chǔ)能控溫性能82-83

6.4.2 相變儲(chǔ)能水泥砂漿板的導(dǎo)熱性能測(cè)定83-85

6.5 本章小結(jié)85-87

結(jié)論87-89

參考文獻(xiàn)89-94

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況94-95

致謝95-96

作者簡(jiǎn)介96-97

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 郁文紅;建筑節(jié)能的理論分析與應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2004年

2 史非;常壓干燥制備SiO_2氣凝膠及其結(jié)構(gòu)、性能研究[D];大連理工大學(xué);2007年

3 周文英;高導(dǎo)熱絕緣高分子復(fù)合材料研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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3 艾明星;相變貯能材料的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

4 李雅娟;固—固相變儲(chǔ)能物質(zhì)—（C_nH_（2n+1）NH_3）_2MX_4及其二元體系的研究[D];河北師范大學(xué);2003年

5 崔勇;提高有機(jī)相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)的應(yīng)用研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2004年

6 王亮亮;高導(dǎo)熱聚合物基復(fù)合材料的研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年

7 鄒光龍;微膠囊型聚脲包覆石蠟儲(chǔ)熱材料[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2004年

8 粟勁蒼;聚氨酯固—固相變儲(chǔ)能材料的研究[D];湘潭大學(xué);2006年

9 方春香;中低溫定形相變儲(chǔ)能材料的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

10 鄒復(fù)炳;石蠟類相變材料傳熱性能研究[D];上海海事大學(xué);2006年

【相似文獻(xiàn)】

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1 張正國(guó);莊秋虹;張毓芳;方曉明;;硬脂酸丁酯/膨潤(rùn)土復(fù)合相變材料的制備及其在儲(chǔ)熱建筑材料中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代化工;2006年S1期

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4 姜勇,丁恩勇,黎國(guó)康;一種新型的相變儲(chǔ)能功能高分子材料[J];高分子材料科學(xué)與工程;2001年03期

5 R.Cox,徐鵬,張建春;Outlast熱量調(diào)節(jié)纖維[J];國(guó)外紡織技術(shù);2001年01期

6 艾明星,崔勇,宋寶俊;相變貯能材料應(yīng)用研究的進(jìn)展[J];河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報(bào);2002年04期

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4 周志祥;陳濤;張紅瑞;王磊;;制冷系統(tǒng)熱回收裝置相變材料的分析研究[A];2011年全國(guó)冷凍冷藏行業(yè)與山東制冷空調(diào)行業(yè)年會(huì)暨綠色低碳新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

5 杜雁霞;賈代勇;楊同球;;相變材料蓄冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2004年學(xué)術(shù)年會(huì)資料摘要集（1）[C];2004年

6 莊春龍;鄧安仲;李利民;吳祥生;李勝波;;新型相變地板采暖房間溫度分布測(cè)試研究[A];2007年西南地區(qū)暖通空調(diào)及熱能動(dòng)力學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

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10 周樹(shù)學(xué);丁曉峰;武利民;;聚(氟)硅氧烷/TiO_2納米復(fù)合自清潔涂層的制備與性能研究[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

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3 朱青 劉朝輝 宋長(zhǎng)友;[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2005年

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7 本報(bào)記者 嚴(yán)明;[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2000年

8 本報(bào)記者 周強(qiáng) 本報(bào)通訊員 陳國(guó)波 楊宏成 趙娜;[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2007年

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9 譚暢;Ag/C納米復(fù)合催化劑的化學(xué)還原法制備及其電催化性能的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

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1 薛永麗;膨潤(rùn)土基納米復(fù)合PCM制備及其建筑節(jié)能應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2011年

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9 王彥;二氧化硅包覆銀納米復(fù)合顆粒的制備及抗菌性能研究[D];北京化工大學(xué);2010年

10 張黎;儲(chǔ)能式黑液太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的性能研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：相變型保溫墻體材料的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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