高溫相變材料因具有較高的相變溫度,且單位體積的潛熱值較大,將其膠囊化用于高溫領(lǐng)域（>120℃）具有較大的應(yīng)用前景。本文介紹了高溫相變材料的種類及其膠囊化技術(shù),對(duì)不同類型的高溫相變膠囊制備方法進(jìn)行了闡述。指出了目前高溫相變膠囊制備過程中存在的問題,如金屬大膠囊的芯材與壁材的相容性、微/納膠囊易破碎等。重點(diǎn)論述了溶膠-凝膠法、水熱法制備高溫相變微/納膠囊過程中囊壁材料、熱處理溫度等對(duì)膠囊性能的影響。針對(duì)上述因素引起的膠囊熱循環(huán)性能差、過冷大等問題,提出了解決方案。最后闡述了高溫相變膠囊的相關(guān)應(yīng)用情況,并提出未來在尋找與芯材相容性好的壁材、優(yōu)化微/納膠囊制備方式、抑制膠囊過冷等方面需要進(jìn)一步探索。 

【文章來源】：化工進(jìn)展. 2020,39(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

難混溶合金核殼結(jié)構(gòu)形成示意圖

氣動(dòng)懸浮法制備膠囊示意圖[30]

高溫PCM主要包括堿、熔融鹽、氧化物、金屬及合金，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)熔融鹽、金屬及合金的研究較為深入。目前，熔融鹽、金屬及合金在應(yīng)用過程中存在的主要問題是高溫相變時(shí)易泄露且腐蝕性較強(qiáng)，從而限制了它們的儲(chǔ)熱應(yīng)用[15]。基于此，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)采取多種措施來防泄露、防腐蝕，措施包括：(1)將熔融鹽與具有多孔的基體材料結(jié)合形成復(fù)合相變材料，圖1給出了由SEM得到的膨脹石墨（EG）和EG/熔融鹽復(fù)合PCM的微觀結(jié)構(gòu)圖[16]，由于微孔的毛細(xì)張力，液態(tài)的熔融鹽不會(huì)流出，達(dá)到防止熔融鹽泄露的目的。目前研究的基體材料包括金屬（主要指泡沫鋁、泡沫鎳）[17]、多孔石墨[18-19]、陶瓷[20-21]等，但是基體材料的多孔結(jié)構(gòu)可能會(huì)使熔融鹽液相傳熱受到影響，同時(shí)由于基體材料不提供潛熱，其含量會(huì)影響復(fù)合PCM的蓄熱密度；(2)針對(duì)不同的PCM采用不同的耐腐蝕容器。如Al基合金，其容器材料可選擇0Cr18Ni9[22];(3)采用涂層技術(shù)在相變材料容器內(nèi)壁涂覆保護(hù)層，防止容器被腐蝕[23]。但是涂層易存在結(jié)合不良，如針孔、脫落等缺陷，無法完全保護(hù)容器不被腐蝕。近年來，國內(nèi)外學(xué)者將高溫PCM進(jìn)行膠囊化封裝，形成儲(chǔ)熱膠囊達(dá)到防止高溫PCM泄露與腐蝕的目的。同時(shí)，高溫相變膠囊能較好地與高溫?zé)崮軆?chǔ)存系統(tǒng)相匹配，且膠囊比表面積的增大在傳熱蓄熱方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。2 高溫相變膠囊的制備

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3062523