石蠟/水泥基相變材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-03-07 07:00
采暖和空調(diào)耗能是建筑熱能損耗的主要部分,節(jié)約能源,降低建筑能耗是一項十分迫切的任務(wù)。相變儲能技術(shù)利用相變材料(PCM)吸(放)熱來存儲(釋放)能量,將其與建筑材料結(jié)合可有效調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,提高居住舒適度,降低空調(diào)和采暖設(shè)備耗能,從而達到節(jié)能、調(diào)溫和環(huán)保的作用。應(yīng)用真空吸附法,以固體石蠟和液體石蠟作為相變材料,以膨脹珍珠巖和硅藻土作為基體材料,制備了石蠟/膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料(EP-PCM)和石蠟/硅藻土復(fù)合相變材料(DP-PCM)。分別將兩種復(fù)合相變材料與水泥基材料結(jié)合,制備相變儲能砂漿,并建立相變儲能試驗房模型。通過掃描電鏡(SEM)觀察復(fù)合材料的微觀形貌,利用紅外光譜儀(FT-IR)對復(fù)合材料之間的嵌合關(guān)系進行了表征。利用差示掃描量熱儀(DSC)進行熱物理性能分析,發(fā)現(xiàn)相變石蠟的相變溫度為24.94℃,相變潛熱為111.5 J/g,并對相變石蠟進行穩(wěn)定性分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過50次,100次,150次相變循環(huán)以后,相變溫度變化不大,相變潛熱稍有下降。膨脹珍珠巖對石蠟的最佳吸附量為70.6%,硅藻土對石蠟的最佳吸附量為47.4%,其中EP-PCM復(fù)合相變材料和DP-PCM復(fù)合相變材料的相變溫...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 相變儲能材料簡介
1.2.1 相變材料的儲能原理
1.2.2 相變材料的分類
1.2.3 復(fù)合相變材料的制備方法
1.2.4 相變材料在建筑材料中的應(yīng)用
1.2.5 相變儲能建筑材料的選取原則
1.3 相變儲能材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.4 主要研究工作
1.4.1 研究內(nèi)容及目標
1.4.2 技術(shù)路線
1.4.3 創(chuàng)新之處
2 原材料、儀器和實驗方法
2.1 實驗原材料
2.1.1 石蠟
2.1.2 其他化學(xué)試劑
2.1.3 膨脹珍珠巖和硅藻土
2.1.4 水泥
2.1.5 標準砂
2.2 主要儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 石蠟混合物的配制
2.3.2 復(fù)合相變材料的制備
2.3.3 復(fù)合相變材料的測試與表征
2.3.4 相變儲能砂漿的制備與性能研究
3 石蠟混合物的配制和熱物理性能研究
3.1 石蠟混合物的選擇和配制
3.1.1 相變材料的選擇
3.1.2 石蠟混合物的配制
3.2 石蠟試樣的篩選
3.3 石蠟試樣的熱穩(wěn)定性研究
3.3.1 熱分解穩(wěn)定性
3.3.2 熱循環(huán)穩(wěn)定性
3.4 本章小結(jié)
4 石蠟基復(fù)合相變材料的制備與性能研究
4.1 基體的預(yù)處理
4.1.1 膨脹珍珠巖的活化和表征
4.1.2 硅藻土的活化和表征
4.2 復(fù)合相變材料的制備及最佳吸附量的確定
4.2.1 石蠟 /膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料的制備
4.2.2 石蠟 /硅藻土復(fù)合相變材料的制備
4.2.3 石蠟 /膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料的包覆
4.2.4 最佳的包覆工藝
4.3 復(fù)合相變材料的測試與表征
4.3.1 SEM分析
4.3.2 熱分析相變溫度和相變焓的變化
4.3.3 滲漏性測試
4.3.4 紅外分析
4.4 本章小結(jié)
5 相變儲能砂漿的制備與性能研究
5.1 相變儲能砂漿的制備
5.1.1 不同制備工藝對導(dǎo)熱系數(shù)的影響
5.1.2 不同制備工藝對調(diào)溫性能的影響
5.2 相變儲能砂漿的性能研究
5.2.1 相變儲能砂漿的抗壓強度
5.2.2 相變儲能砂漿的體積密度
5.2.3 相變儲能砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)
5.2.4 相變儲能砂漿的蓄熱系數(shù)
5.2.5 相變儲能砂漿的調(diào)溫性能
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]癸酸-肉豆蔻酸/硅藻土定形相變儲能材料制備及性能研究[J]. 付路軍,董發(fā)勤,何平,楊玉山. 功能材料. 2013(10)
[2]高耗能建筑為保溫涂料創(chuàng)發(fā)展機遇[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2012(04)
[3]石蠟/膨脹珍珠巖復(fù)合相變儲能材料的研究[J]. 李啟金,姜蔥蔥,李國忠. 磚瓦. 2011(10)
[4]超聲輔助溶膠-凝膠法制備硬脂酸/SiO2定形相變儲能材料[J]. 賈超,唐炳濤,張淑芬,劉楠平. 復(fù)合材料學(xué)報. 2012(01)
[5]界面聚合聚脲/聚氨酯雙層微膠囊相變材料的研制與性能[J]. 陸少鋒,邢建偉,吳欽,賀江平,任燕. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(01)
[6]被動式太陽房適應(yīng)性及經(jīng)濟性研究[J]. 王蕾,姜曙光. 建筑經(jīng)濟. 2010(12)
[7]建筑用相變儲能材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 李瑞杰,楊玲偉,曹小林. 廣西輕工業(yè). 2010(10)
[8]中國工業(yè)能源消費強度變化的分解分析[J]. 張曉平,孫磊. 資源科學(xué). 2010(09)
[9]相變材料的研究進展及其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用綜述[J]. 張亮,晏華,余榮升,陳淑蓮,張江. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(01)
[10]墻體相變材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 袁艷平,白力,牛犇. 材料導(dǎo)報. 2010(01)
碩士論文
[1]復(fù)合相變材料的制備及在建筑物圍護中的應(yīng)用[D]. 徐昆.江南大學(xué) 2012
[2]用于建筑節(jié)能的多孔基體相變儲能材料的制備及應(yīng)用實驗[D]. 閆洪遠.重慶大學(xué) 2011
[3]石蠟/膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料制備及性能研究[D]. 孫丹.大連理工大學(xué) 2010
[4]建筑節(jié)能相變材料制備與應(yīng)用分析[D]. 廉變峰.天津大學(xué) 2008
[5]中低溫定形相變儲能材料的研究[D]. 方春香.北京工業(yè)大學(xué) 2006
[6]用于建筑節(jié)能的相變蓄熱材料熱性能研究[D]. 程玉蓉.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3068605
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 相變儲能材料簡介
1.2.1 相變材料的儲能原理
1.2.2 相變材料的分類
1.2.3 復(fù)合相變材料的制備方法
1.2.4 相變材料在建筑材料中的應(yīng)用
1.2.5 相變儲能建筑材料的選取原則
1.3 相變儲能材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.4 主要研究工作
1.4.1 研究內(nèi)容及目標
1.4.2 技術(shù)路線
1.4.3 創(chuàng)新之處
2 原材料、儀器和實驗方法
2.1 實驗原材料
2.1.1 石蠟
2.1.2 其他化學(xué)試劑
2.1.3 膨脹珍珠巖和硅藻土
2.1.4 水泥
2.1.5 標準砂
2.2 主要儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 石蠟混合物的配制
2.3.2 復(fù)合相變材料的制備
2.3.3 復(fù)合相變材料的測試與表征
2.3.4 相變儲能砂漿的制備與性能研究
3 石蠟混合物的配制和熱物理性能研究
3.1 石蠟混合物的選擇和配制
3.1.1 相變材料的選擇
3.1.2 石蠟混合物的配制
3.2 石蠟試樣的篩選
3.3 石蠟試樣的熱穩(wěn)定性研究
3.3.1 熱分解穩(wěn)定性
3.3.2 熱循環(huán)穩(wěn)定性
3.4 本章小結(jié)
4 石蠟基復(fù)合相變材料的制備與性能研究
4.1 基體的預(yù)處理
4.1.1 膨脹珍珠巖的活化和表征
4.1.2 硅藻土的活化和表征
4.2 復(fù)合相變材料的制備及最佳吸附量的確定
4.2.1 石蠟 /膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料的制備
4.2.2 石蠟 /硅藻土復(fù)合相變材料的制備
4.2.3 石蠟 /膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料的包覆
4.2.4 最佳的包覆工藝
4.3 復(fù)合相變材料的測試與表征
4.3.1 SEM分析
4.3.2 熱分析相變溫度和相變焓的變化
4.3.3 滲漏性測試
4.3.4 紅外分析
4.4 本章小結(jié)
5 相變儲能砂漿的制備與性能研究
5.1 相變儲能砂漿的制備
5.1.1 不同制備工藝對導(dǎo)熱系數(shù)的影響
5.1.2 不同制備工藝對調(diào)溫性能的影響
5.2 相變儲能砂漿的性能研究
5.2.1 相變儲能砂漿的抗壓強度
5.2.2 相變儲能砂漿的體積密度
5.2.3 相變儲能砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)
5.2.4 相變儲能砂漿的蓄熱系數(shù)
5.2.5 相變儲能砂漿的調(diào)溫性能
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]癸酸-肉豆蔻酸/硅藻土定形相變儲能材料制備及性能研究[J]. 付路軍,董發(fā)勤,何平,楊玉山. 功能材料. 2013(10)
[2]高耗能建筑為保溫涂料創(chuàng)發(fā)展機遇[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2012(04)
[3]石蠟/膨脹珍珠巖復(fù)合相變儲能材料的研究[J]. 李啟金,姜蔥蔥,李國忠. 磚瓦. 2011(10)
[4]超聲輔助溶膠-凝膠法制備硬脂酸/SiO2定形相變儲能材料[J]. 賈超,唐炳濤,張淑芬,劉楠平. 復(fù)合材料學(xué)報. 2012(01)
[5]界面聚合聚脲/聚氨酯雙層微膠囊相變材料的研制與性能[J]. 陸少鋒,邢建偉,吳欽,賀江平,任燕. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(01)
[6]被動式太陽房適應(yīng)性及經(jīng)濟性研究[J]. 王蕾,姜曙光. 建筑經(jīng)濟. 2010(12)
[7]建筑用相變儲能材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 李瑞杰,楊玲偉,曹小林. 廣西輕工業(yè). 2010(10)
[8]中國工業(yè)能源消費強度變化的分解分析[J]. 張曉平,孫磊. 資源科學(xué). 2010(09)
[9]相變材料的研究進展及其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用綜述[J]. 張亮,晏華,余榮升,陳淑蓮,張江. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(01)
[10]墻體相變材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 袁艷平,白力,牛犇. 材料導(dǎo)報. 2010(01)
碩士論文
[1]復(fù)合相變材料的制備及在建筑物圍護中的應(yīng)用[D]. 徐昆.江南大學(xué) 2012
[2]用于建筑節(jié)能的多孔基體相變儲能材料的制備及應(yīng)用實驗[D]. 閆洪遠.重慶大學(xué) 2011
[3]石蠟/膨脹珍珠巖復(fù)合相變材料制備及性能研究[D]. 孫丹.大連理工大學(xué) 2010
[4]建筑節(jié)能相變材料制備與應(yīng)用分析[D]. 廉變峰.天津大學(xué) 2008
[5]中低溫定形相變儲能材料的研究[D]. 方春香.北京工業(yè)大學(xué) 2006
[6]用于建筑節(jié)能的相變蓄熱材料熱性能研究[D]. 程玉蓉.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3068605
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