【摘要】：相變蓄熱材料(phase change materials,PCMs)是相變蓄熱技術(shù)研究的基礎(chǔ)。針對(duì)普通相變蓄熱材料熱導(dǎo)率低的缺點(diǎn),采用納米技術(shù)改善石蠟的相變傳熱性能,從而提高其熱導(dǎo)率及熱擴(kuò)散系數(shù)。通過納米顆粒-石蠟復(fù)合材料熔化過程測(cè)試和納米顆粒沉降過程觀察,確定銅納米顆粒和Hitenol BC-10分別作為實(shí)驗(yàn)用納米顆粒和分散劑,在制備穩(wěn)定的納米銅顆粒-石蠟復(fù)合相變材料的基礎(chǔ)上,對(duì)其熱物性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明納米銅顆粒的添加使得石蠟熱導(dǎo)率增幅最大,實(shí)驗(yàn)測(cè)得固態(tài)納米銅-石蠟熱導(dǎo)率提高7.9%,液態(tài)提高3.8%,而固、液態(tài)熱擴(kuò)散系數(shù)則分別提高了20.6%和16%。
【圖文】：

藝的關(guān)鍵所在。目前，制備納米流體的方法主要分為兩種：?jiǎn)尾椒ê蛢刹椒�。單步法是指在納米顆粒制備的同時(shí)直接將顆粒分散到基液中，納米顆粒和納米流體的制備同時(shí)完成。兩步法是指先制備納米粉體，再將納米顆粒通過適當(dāng)?shù)姆绞椒稚⒂诨褐兄苽浼{米流體，納米顆粒和納米流體的制備是分步完成的。本文采用物理分散（超聲波）和化學(xué)分散（添加分散劑）相結(jié)合的納米顆粒分散技術(shù)，通過兩步法將納米顆粒直接添加到熔化的液態(tài)石蠟工質(zhì)中，形成納米粒子－石蠟懸浮液，然后再添加分散劑并配以超聲波振動(dòng)（圖１）。圖１制備納米石蠟復(fù)合相變蓄熱材料流程Ｆｉｇ．１Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒｐａｒａｆｆｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｆｌｏｗｃｈａｒｔ圖２實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ２實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及步驟實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖２所示，主要由計(jì)算機(jī)、Ａｇｉｌｅｎｔ數(shù)據(jù)采集儀和恒溫水浴組成。實(shí)驗(yàn)主要目的是測(cè)量復(fù)合相變材料的溫度變化曲線，，將納米復(fù)合材料裝進(jìn)燒瓶中，燒瓶置入７０℃的恒溫水浴中加熱，用熱電阻（熱電阻使用前經(jīng)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和恒溫水浴實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，精度均為±０．１℃）測(cè)量復(fù)合材料的溫度變化情況，最終得出復(fù)合相變材料的溫度變化曲線。本文初步選取了納米銅粉、納米碳粉、納米氧化銅和納米銀這４種納米顆粒作為分散物質(zhì)。在同等條件下直接將納米顆粒添加到石蠟基液中配置相變復(fù)合材料，將不同種類的納米石蠟懸浮液通過圖２所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)定。３實(shí)驗(yàn)分析３．１納米顆粒的選擇采用上述的納米顆粒，本研究配制了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為０．１％的

將納米顆粒通過適當(dāng)?shù)姆绞椒稚⒂诨褐兄苽浼{米流體，納米顆粒和納米流體的制備是分步完成的。本文采用物理分散（超聲波）和化學(xué)分散（添加分散劑）相結(jié)合的納米顆粒分散技術(shù)，通過兩步法將納米顆粒直接添加到熔化的液態(tài)石蠟工質(zhì)中，形成納米粒子－石蠟懸浮液，然后再添加分散劑并配以超聲波振動(dòng)（圖１）。圖１制備納米石蠟復(fù)合相變蓄熱材料流程Ｆｉｇ．１Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒｐａｒａｆｆｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｆｌｏｗｃｈａｒｔ圖２實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ２實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及步驟實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖２所示，主要由計(jì)算機(jī)、Ａｇｉｌｅｎｔ數(shù)據(jù)采集儀和恒溫水浴組成。實(shí)驗(yàn)主要目的是測(cè)量復(fù)合相變材料的溫度變化曲線，將納米復(fù)合材料裝進(jìn)燒瓶中，燒瓶置入７０℃的恒溫水浴中加熱，用熱電阻（熱電阻使用前經(jīng)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和恒溫水浴實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，精度均為±０．１℃）測(cè)量復(fù)合材料的溫度變化情況，最終得出復(fù)合相變材料的溫度變化曲線。本文初步選取了納米銅粉、納米碳粉、納米氧化銅和納米銀這４種納米顆粒作為分散物質(zhì)。在同等條件下直接將納米顆粒添加到石蠟基液中配置相變復(fù)合材料，將不同種類的納米石蠟懸浮液通過圖２所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)定。３實(shí)驗(yàn)分析３．１納米顆粒的選擇采用上述的納米顆粒，本研究配制了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為０．１％的４種納米石蠟復(fù)合相變蓄熱材料：銅－石蠟、銀－石蠟、氧化銅－石蠟、碳－石蠟，將其裝入燒瓶中并與純石蠟進(jìn)行傳熱性能比較，其熔化曲線如圖３所示。從圖中可看出，銅－石蠟復(fù)

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