本文綜述了復(fù)合相變蓄熱材料的蓄熱性能、組成結(jié)構(gòu)、制備工藝及其應(yīng)用范圍，通過探討鎂橄欖石在無機鹽介質(zhì)中的形成過程，采用原位反應(yīng)燒結(jié)法制備了無機鹽/鎂橄欖石復(fù)合相變蓄熱材料，研究了制備工藝參數(shù)對復(fù)合相變蓄熱材料性能的影響，并模擬了材料在相變過程中的溫度及熱應(yīng)力分布情況。文章以分析純MgO、納米SiO2為原料，探討了Mg2SiO4在無機鹽介質(zhì)中的形成機理及其晶體長大過程，在此基礎(chǔ)上以燒結(jié)鎂砂、硅微粉為原料，無機鹽為相變材料，通過原位反應(yīng)燒結(jié)法制備了無機鹽/鎂橄欖石復(fù)合相變蓄熱材料。研究了燒結(jié)溫度、保溫時間、無機鹽含量、種類及配比等因素對材料性能的影響，得出了該復(fù)合蓄熱材料的最佳制備工藝。采用XRD、SEM、TG-DSC等測試技術(shù)對制備的復(fù)合材料的物相組成、顯微結(jié)構(gòu)及蓄熱性能進(jìn)行了表征，通過平板導(dǎo)熱儀測定了材料的導(dǎo)熱系數(shù)，研究了材料在高溫使用過程中的荷重軟化溫度、抗折強度及彈性模量，并通過熱循環(huán)試驗研究了復(fù)合相變蓄熱材料的熱穩(wěn)定性。最后模擬了材料蓄放熱過程中的溫度及熱應(yīng)力分布，得出了如下結(jié)論：（1）以NaCl-KCl為反應(yīng)介質(zhì)，控制MgO/SiO2摩爾比為非化學(xué)計量比2:1.3時，700℃即可... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 相變蓄熱材料概述
    1.2 復(fù)合相變蓄熱材料
        1.2.1 復(fù)合相變蓄熱材料中蓄熱介質(zhì)的種類
        1.2.2 復(fù)合相變蓄熱材料中基體材料的種類
        1.2.3 復(fù)合相變蓄熱材料的制備工藝
        1.2.4 復(fù)合相變蓄熱材料的應(yīng)用
        1.2.5 復(fù)合相變蓄熱材料傳熱過程的數(shù)值模擬
    1.3 無機鹽相變材料
        1.3.1 無機鹽概述
        1.3.2 無機鹽相變材料的種類
        1.3.3 無機鹽的選擇原則
        1.3.4 無機鹽/陶瓷基復(fù)合相變蓄熱材料的研究進(jìn)展
    1.4 鎂橄欖石
        1.4.1 鎂橄欖石的結(jié)構(gòu)與性能
        1.4.2 鎂橄欖石的制備方法
    1.5 選題的意義及目的
        1.5.1 選題的目的及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 研究內(nèi)容及方案
    2.1 研究內(nèi)容
    2.2 實驗方案
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗過程所用到的儀器設(shè)備
        2.2.3 試樣制備
        2.2.4 性能檢測
第三章 鎂橄欖石在無機鹽介質(zhì)中的形成過程研究
    3.1 引言
2摩爾比對產(chǎn)物物相組成的影響">    3.2 MgO/SiO₂摩爾比對產(chǎn)物物相組成的影響
    3.3 溫度對產(chǎn)物的影響
        3.3.1 溫度對產(chǎn)物物相組成的影響
        3.3.2 溫度對產(chǎn)物顯微形貌的影響
    3.4 無機鹽用量對產(chǎn)物的影響
        3.4.1 無機鹽用量對產(chǎn)物物相組成的影響
        3.4.2 無機鹽用量對產(chǎn)物顯微形貌的影響
    3.5 無機鹽體系對產(chǎn)物的影響
        3.5.1 無機鹽體系對產(chǎn)物物相組成的影響
        3.5.2 無機鹽體系對產(chǎn)物顯微形貌的影響
    3.6 產(chǎn)物的粒度分布
    3.7 本章小結(jié)
第四章 無機鹽/鎂橄欖石復(fù)合相變蓄熱材料的制備工藝研究
    4.1 引言
    4.2 鎂橄欖石多孔陶瓷基體的性能
        4.2.1 無機鹽浸出率
        4.2.2 陶瓷基體的物相分析
        4.2.3 陶瓷基體的常溫物理性能
        4.2.4 陶瓷基體的孔徑分布
    4.3 工藝參數(shù)對復(fù)合相變蓄熱材料的影響
        4.3.1 燒結(jié)溫度對材料性能的影響
        4.3.2 保溫時間對材料性能的影響
        4.3.3 無機鹽含量對材料性能的影響
        4.3.4 無機鹽體系對材料性能的影響
        4.3.5 無機鹽配比對復(fù)合蓄熱材料性能的影響
        4.3.6 材料的高溫使用性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 相變蓄熱材料的蓄放熱過程及其熱應(yīng)力模擬
    5.1 引言
    5.2 復(fù)合相變蓄熱材料蓄放熱過程的物理模型
    5.3 COMSOL Multiphysics 4.3a 中的參數(shù)設(shè)置
    5.4 模擬結(jié)果與討論
        5.4.1 同一材料放熱過程中的溫度及熱應(yīng)力分布
        5.4.2 同一材料吸熱過程中的溫度及熱應(yīng)力分布
        5.4.3 不同無機鹽含量材料放熱過程中的溫度及熱應(yīng)力分布
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]燒結(jié)溫度對合成鎂橄欖石性能的影響[J]. 陳勇,于景坤,高杰.  硅酸鹽通報. 2012(03)
[8]蓄熱材料蓄放熱過程數(shù)值模擬仿真[J]. 陳思.  冶金能源. 2012(03)
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博士論文
[1]高溫相變蓄熱材料的制備及性能研究[D]. 王勝林.昆明理工大學(xué) 2007

碩士論文
[1]原位反應(yīng)燒結(jié)法制備熔鹽/尖晶石基高溫復(fù)合相變儲熱材料的研究[D]. 許二超.武漢科技大學(xué) 2010
[2]MgO陶瓷基高溫復(fù)合相變蓄熱材料的制備和性能研究[D]. 張興雪.昆明理工大學(xué) 2007



本文編號：3018641