發(fā)布時(shí)間：2021-03-26 04:42

　　隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重,開發(fā)新型儲能材料和儲能技術(shù)已成為近幾年科學(xué)家研究的熱門課題。相變微膠囊作為新型的儲熱介質(zhì),一方面可通過其可逆相變過程來儲存和釋放能量,以提高能源的利用率,同時(shí)又可以避免固-液類相變材料在發(fā)生相變時(shí)容易泄露等問題。本論文主要研究相變微膠囊的應(yīng)用和改性,針對傳統(tǒng)相變微膠囊存在導(dǎo)熱性能較差和過冷現(xiàn)象等問題,嘗試向微膠囊中摻雜經(jīng)疏水改性的高導(dǎo)熱性無機(jī)納米材料,制備出有機(jī)/無機(jī)復(fù)合相變微膠囊,并對相變微膠囊的各項(xiàng)性能進(jìn)行表征和分析。例如:采用光學(xué)顯微鏡（OM）和掃描電子顯微鏡（SEM）觀察微膠囊的表面形貌,通過差示掃描量熱儀（DSC）和熱重分析儀（TG）對微膠囊的儲熱性能和熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征,通過紅外光譜儀（FT-IR）和X射線熒光光譜儀（XRF）對微膠囊的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,通過多路溫度巡檢儀對微膠囊的控溫性能進(jìn)行分析,采用激光粒度分布儀對微膠囊的粒徑分布進(jìn)行表征,主要得出如下結(jié)論:（1）采用縮合劑方法制備了十六胺修飾的烷基化碳納米管（i-CNTs）,所得i-CNTs在二氯甲烷等有機(jī)溶劑中具有較好的分散性。接著,以三聚氰胺-尿素-甲醛樹脂（MUF）作為壁材... 

【文章來源】：江漢大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

固-固相變材料分類多元醇類相變物質(zhì)中，新戊二醇（NPG）、三羥甲基乙烷（PG）、季戊四醇（PETA）

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第4頁圖1-2固-液相變材料分類固-液相變材料按照物質(zhì)類別進(jìn)行分類，主要可以分為無機(jī)、有機(jī)兩大類。無機(jī)類固-液相變材料中，研究較早且應(yīng)用較為成熟的為結(jié)晶水合鹽類相變材料。表1-1中列舉了一些常見的結(jié)晶水合鹽類相變材料，其中結(jié)晶水合鹽可用通式AB·mH2O表示，相變機(jī)理可用下列反應(yīng)式表示。ABOmHBpQOHpmOHAAmHBQOmHBOATmT2222TmT2)(）加熱（）加熱（其中m，p為結(jié)晶水個(gè)數(shù)；Q是水合鹽反應(yīng)熱；Tm是熔點(diǎn)溫度表1-1一些結(jié)晶水合鹽相變性能分子式Tm/℃ΔHm/(J/g)熱導(dǎo)率/[W/(m·K)]CaCl2·6H2O29~30190.80.540Na2HPO4·12H2O35~36265~2800.476Zn(NO3)2·6H2O36146.90.464MgCl2·6H2O1171650.570ΔHm為熱焓值

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第7頁為防止固－液相變過程中相變材料液體泄露污染環(huán)境，固-液相變材料使用時(shí)必須通過容器加以封裝[9]。目前，國內(nèi)外對相變材料（PCM）的封裝方法有以下幾種：①整體儲能換熱器[10]，該方法主要通過板式、管殼式、熱管式或其他異形（儲熱磚/球）換熱器來封裝PCM，常適用于中高溫的固－液PCM。②分散封裝[11]，該方法將PCM裝入到以金屬或聚合物材質(zhì)制成的球狀、管狀或板狀容器中，常以空氣作為傳熱流體，使用的PCM多是低熔點(diǎn)的結(jié)晶水和鹽。這種封裝形式多用于對需要較小儲能體積的居民住宅中，比如常用的儲能式熱水器系統(tǒng)。③微膠囊法[12]，該方法通過微膠囊化技術(shù)，以相變材料為囊芯，以聚合物或無機(jī)材料等為壁材制備直徑1～1000μm、具有核殼結(jié)構(gòu)的顆粒狀復(fù)合相變材料。PCM微膠囊化一方面可實(shí)現(xiàn)PCM的永久固態(tài)化，使得PCM的使用、貯存和運(yùn)輸更加方便，另一方面可使PCM與外界環(huán)境隔離，避免了相變過程中PCM易泄露的缺點(diǎn)，同時(shí)增大其傳熱面積。④聚合物定形[13]，該方法是將PCM通過熔融共混包埋于聚合物三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，以實(shí)現(xiàn)PCM定型化。其中，所采用的聚合物主要有聚乙烯、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯和聚氨酯泡沫等。1.3相變微膠囊1.3.1相變微膠囊簡介相變微膠囊（EPCMs）是一種將相變材料包裹在囊芯的“容器”，能夠?qū)⑾嘧儾牧嫌谰霉袒行П苊饬斯?液相變材料發(fā)生相態(tài)變化時(shí)出現(xiàn)的泄露等問題。相變微膠囊一般分為兩部分：以相變材料為囊芯，以聚合物或無機(jī)材料等為壁材，相變微膠囊結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。通過粒徑大小不一，膠囊可以分為兩類：微膠囊（1~1000μm）、納膠囊（＜1μm）。圖1-3相變微膠囊示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]納米材料改性正十四醇相變微膠囊的制備與性能研究[D]. 朱陽倩.江漢大學(xué) 2018
[2]基于液冷的純電動汽車鋰電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 薛超坦.吉林大學(xué) 2017
[3]相變微膠囊的制備及其在鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 黃際偉.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
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本文編號：3100970