目前,環(huán)境污染和能源危機(jī)已經(jīng)成為全球的熱點(diǎn)問(wèn)題,而建筑物（無(wú)論是商業(yè)或住宅）用熱是化石燃料消耗的主要來(lái)源。因此,構(gòu)建節(jié)能環(huán)保型建筑,降低建筑物對(duì)化石能源的依賴已成當(dāng)務(wù)之急。利用具有高儲(chǔ)熱密度的相變材料可以有效地改善建筑物的采暖和降溫,降低建筑物能耗。但相變材料存在著過(guò)冷、相分離和泄漏等問(wèn)題。本文將五水硫代硫酸鈉與海泡石相復(fù)合,制備出適于建筑物采暖使用的相變儲(chǔ)熱材料。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、為了解決五水硫代硫酸鈉的過(guò)冷和相分離問(wèn)題,采用了添加成核劑和增稠劑的方法,并通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),得到了成核劑二水硫酸鈣、氧化鋅和增稠劑CMC對(duì)五水硫代硫酸鈉的最佳配比為6%、4%和2%,同時(shí)對(duì)優(yōu)化后的五水硫代硫酸鈉材料進(jìn)行了加熱-冷卻循環(huán)測(cè)試。2、通過(guò)對(duì)海泡石改性的實(shí)驗(yàn)研究,得出了所用海泡石的最佳酸熱改性條件為5mol/L HCl、25℃下攪拌反應(yīng)24小時(shí),并制得TiO2-海泡石多孔基體材料,增強(qiáng)了海泡石的吸附性能。3、將添加了成核劑和增稠劑的五水硫代硫酸鈉與TiO2-海泡石多孔基體材料進(jìn)行復(fù)合,制得五水硫代硫酸鈉/TiO2-海泡石復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料,有利于水分在材料中的保存。并通過(guò)綜合熱分析儀、SEM和X... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１步冷曲線實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??

浴溫度設(shè)定為７０°Ｃ。在溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定之后，繼續(xù)加熱直至三水醋酸鈉晶體完全熔??化并保溫３０分鐘。隨后取出試管室溫冷卻，每隔１分鐘記錄１次讀數(shù)，繪制步冷曲??線。實(shí)驗(yàn)裝置如圖２．１所示。同時(shí)�。保埃缥逅虼蛩徕c作同樣處理后至于７０°Ｃ恒溫??水浴鍋中加熱至晶體完全熔化并保溫３０分鐘，取出后在室溫下冷卻并記錄溫度數(shù)據(jù)，??繪制步冷曲線。??］??ｎ?（ｒ?＝ｐ?［Ｔ＾??＿：：＿：：?Ｉ??溫度測(cè)量??水浴加熱?室溫冷卻??圖２．１步冷曲線實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??２．１．３結(jié)果分析??三水醋酸鈉與五水硫代硫酸鈉步冷曲線如圖２．２所示。根據(jù)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)原理，醋??酸鈉溶液和硫代硫酸鈉溶液在降溫冷卻過(guò)程中，晶體在溶液過(guò)飽和或過(guò)冷的推動(dòng)作用??下開(kāi)始結(jié)晶析出并釋放相變潛熱。三水醋酸鈉和五水硫代硫酸鈉理論相變溫度分別為??５８．２°Ｃ和４９．０°Ｃ，但在三次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)溫度低于２５°Ｃ后，兩種材料仍然沒(méi)有出現(xiàn)放熱??平臺(tái)，既材料在降溫過(guò)程中無(wú)明顯的相變潛熱釋放，這表明三水醋酸鈉和五水硫代硫??酸鈉出現(xiàn)了嚴(yán)重的過(guò)冷現(xiàn)象。??在觀察冷卻過(guò)程結(jié)束的試管時(shí)，可發(fā)現(xiàn)試管中的材料發(fā)生了分層現(xiàn)象，其分為三??部分：最上層為透明液體，中間層為重新結(jié)晶的材料晶體層，最底層由失去結(jié)晶水后??未溶解的材料顆粒沉淀而成。以五水硫代硫酸鈉的加熱熔化過(guò)程為例

升溫速率為５?°Ｃ／ｍｉｎ，敞口坩堝），對(duì)三水醋酸鈉和五水硫代硫酸鈉的脫水過(guò)程進(jìn)行??分析，并由熱分析軟件計(jì)算得出測(cè)試材料的相變潛熱及相變峰值等結(jié)果。實(shí)驗(yàn)裝置如??圖２．３所示。??圖２．３綜合熱分析儀??２．２．３結(jié)果分析??圖２．４為三水醋酸鈉的ＴＧ－ＤＴＡ曲線。在ＤＴＡ曲線上出現(xiàn)了兩個(gè)主要吸熱峰，??第一個(gè)吸熱峰峰值溫度為７３．８°Ｃ，第二個(gè)吸熱峰峰值在１１６．１°Ｃ。第一個(gè)吸熱峰是三??水醋酸鈉隨溫度的升高失去大部分結(jié)晶水形成醋酸鈉水溶液的過(guò)程，第二個(gè)吸熱峰為??液態(tài)水的汽化過(guò)程，水的汽化潛熱大，對(duì)應(yīng)的峰值也較大。兩個(gè)峰之間是較小的連續(xù)??波動(dòng)的吸熱峰，表明三水醋酸鈉溶液在完全沸騰前水分蒸發(fā)逃逸現(xiàn)象劇烈。從ＴＧ曲??線看，三水醋酸鈉的失重可分為三個(gè)階段，第一階段對(duì)應(yīng)ＤＴＡ曲線上的第一個(gè)吸熱??峰，第二階段對(duì)應(yīng)的是兩峰之間連續(xù)波動(dòng)的吸熱峰，第三階段對(duì)應(yīng)的是第二個(gè)吸熱峰。??三個(gè)階段的失重率分別為３．７１％、１４．８３％和１９．７２％


本文編號(hào)：3006032