隨著大氣污染的日益加劇,以石油和煤炭為基礎(chǔ)的高污染能源的使用已經(jīng)受到了限制。在這種背景下,相變儲(chǔ)能技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。相變材料（Phase change materials,PCMs）是指當(dāng)溫度變化到一定程度時(shí)會(huì)發(fā)生物相狀態(tài)的改變并且吸收或釋放大量潛熱的一類物質(zhì)。利用相變材料的這種儲(chǔ)熱特性,可對(duì)不連續(xù)、不穩(wěn)定的熱量進(jìn)行充分利用。通過微膠囊技術(shù)將相變材料作為芯材制成相變微膠囊,可以克服相變材料在單獨(dú)使用過程中存在的易泄漏、相容性差和腐蝕性等問題。將相變微膠囊與其他材料進(jìn)行復(fù)合,通過微膠囊芯材的相變行為來調(diào)節(jié)復(fù)合材料周圍環(huán)境的溫度,可以有效提高能源的利用效率。首先,為了克服相變材料在單獨(dú)使用過程中存在的易泄漏、相容性差和腐蝕性等問題,本課題采用原位聚合法制備了以三聚氰胺-甲醛-尿素樹脂為壁材、以正十六烷為芯材的相變微膠囊。通過光學(xué)顯微鏡（OM）、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）、傅立葉紅外光譜儀（FT-IR）、差示掃描量熱儀（DSC）、熱重分析儀（TG）等分析方法,研究了芯壁比、三聚氰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)、復(fù)合乳化劑配比及用量、乳化速率等因素對(duì)于微膠囊形貌、微膠囊熱性能以及包覆效率的影響。通過... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 相變材料
        1.2.1 相變材料的定義
        1.2.2 相變材料的分類
    1.3 相變微膠囊
        1.3.1 微膠囊化技術(shù)
        1.3.2 微膠囊化方法
        1.3.3 相變微膠囊的應(yīng)用
    1.4 課題簡介
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 正十六烷相變微膠囊的制備與表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)原理
        2.2.4 相變微膠囊的制備
        2.2.5 響應(yīng)面法優(yōu)化相變微膠囊的制備工藝
        2.2.6 測(cè)試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 芯壁比對(duì)于微膠囊物性的影響
        2.3.2 三聚氰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)于微膠囊物性的影響
        2.3.3 乳化劑的類型對(duì)于微膠囊物性的影響
        2.3.4 SMA與OP-10的配比對(duì)于微膠囊物性的影響
        2.3.5 復(fù)合乳化劑用量對(duì)于微膠囊物性的影響
        2.3.6 微膠囊制備工藝對(duì)于微膠囊物性的影響
        2.3.7 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)分析
        2.3.8 微膠囊FT-IR分析
        2.3.9 微膠囊外貌形態(tài)分析
        2.3.10 微膠囊DSC分析
        2.3.11 微膠囊TG分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 正十六烷相變微膠囊的改性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 改性相變微膠囊的制備工藝
        3.2.4 測(cè)試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PVA用量對(duì)于微膠囊物性的影響
        3.3.2 石墨烯用量對(duì)于微膠囊物性的影響
        3.3.3 微膠囊FT-TR分析
        3.3.4 微膠囊表面形貌分析
        3.3.5 微膠囊拉曼光譜分析
        3.3.6 微膠囊TG分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯改性相變微膠囊的應(yīng)用研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 復(fù)合織物的制備工藝
        4.2.4 響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合織物制備工藝
        4.2.5 測(cè)試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 微膠囊用量對(duì)于復(fù)合織物物性的影響
        4.3.2 PAE用量對(duì)于復(fù)合織物物性的影響
        4.3.3 涂層速率對(duì)于復(fù)合織物物性的影響
        4.3.4 進(jìn)氣量對(duì)于復(fù)合織物物性的影響
        4.3.5 烘焙溫度與時(shí)間對(duì)于復(fù)合織物物性的影響
        4.3.6 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)分析
        4.3.7 梯級(jí)相變對(duì)于復(fù)合織物調(diào)溫性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 石墨烯改性相變微膠囊的數(shù)值模擬及分析
    5.1 引言
    5.2 相變傳熱模型
        5.2.1 溫度法模型
        5.2.2 焓法模型
        5.2.3 無量綱變量
    5.3 Fluent簡介
    5.4 求解模型設(shè)置
        5.4.1 物理模型
        5.4.2 數(shù)學(xué)模型
    5.5 網(wǎng)格生成
        5.5.1 網(wǎng)格劃分
        5.5.2 網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)估
    5.6 Fluent求解設(shè)置
    5.7 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        5.7.1 殘差分析
        5.7.2 相變微膠囊的傳熱特性分析
        5.7.3 改性劑導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)傳熱過程的影響
        5.7.4 石墨烯體積分?jǐn)?shù)對(duì)傳熱過程的影響
    5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于石墨烯/聚丙烯酸三維多孔材料的高靈敏高穩(wěn)定性柔性壓阻材料的制備及其應(yīng)用[J]. 王萍萍,袁雪,陳松,劉書奇,劉海州,劉嵐.  功能材料. 2018(02)
[3]界面聚合法制備異氰酸酯型微膠囊及其性能[J]. 梁豐收,陳衛(wèi)星,馬愛潔,周宏偉,金洗郎.  高分子材料科學(xué)與工程. 2018(02)
[4]脂肪酸多元低共熔物的共晶質(zhì)量比例、儲(chǔ)熱性能及其應(yīng)用[J]. 柯惠珍,李永貴.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]基于Fluent的渦流管數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J]. 何麗娟,潘鵬,黃艷偉,孫尚志.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(01)
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本文編號(hào)：3207910