高儲能密度的導(dǎo)熱增強(qiáng)型相變儲熱微膠囊的制備及熱特性研究
發(fā)布時間:2021-08-10 03:06
隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,化石能源短缺和環(huán)境污染問題日益突出。太陽能等可再生能源的開發(fā)可以減輕經(jīng)濟(jì)增長對能源和環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)。相變儲能技術(shù)是利用太陽能熱的有效方式,通過相變材料在相變過程中吸熱和放熱來實(shí)現(xiàn)能量的存儲和釋放。相變材料在直接使用過程中存在易流動及易腐蝕等問題,常通過微膠囊化封裝來得以解決。理想的相變微膠囊應(yīng)具有儲能密度大、傳熱性能好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本論文致力于制備具有高儲熱、高導(dǎo)熱等優(yōu)異性能的相變微膠囊。在合成具有高儲能密度正十二醇@密胺樹脂相變微膠囊的基礎(chǔ)上,引入氧化石墨烯及碳納米管等高導(dǎo)熱填料來提高其導(dǎo)熱性;為了制備導(dǎo)熱性能更優(yōu)異的相變微膠囊,選用具有更高儲能密度和導(dǎo)熱系數(shù)的無機(jī)水合鹽十二水合磷酸氫二鈉作相變材料,分別用有機(jī)聚脲和無機(jī)二氧化硅對其進(jìn)行封裝制成相變微膠囊;分析比較兩種相變微膠囊的綜合性能,選用儲熱性和導(dǎo)熱性更好的二氧化硅封裝的相變微膠囊進(jìn)行導(dǎo)熱增強(qiáng),然后將導(dǎo)熱增強(qiáng)無機(jī)水合鹽/二氧化硅相變微膠囊分散到基體液中制得潛熱型功能流體,探究其光熱轉(zhuǎn)換性能。首先,以有機(jī)相變材料正十二醇作芯材,密胺樹脂作壁材,通過原位聚合法制備相變微膠囊,在微膠囊壁材中引入氧化石墨烯(...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
相變材料的工作原理
B) (1-3)相變材料的熔融溫度和熔融焓,Xi是混合物中 i 相變材料8.315 J/mol K)。]通過理論計算預(yù)測了 15 種脂肪酸混合物的相變溫度和相合。在這 15 種脂肪酸共晶混合物中,最大和最小熔融溫度小和最大相變焓分別為 138.6 J/g 和 187.5 J/g。Zhang 等[A 混合物的相變溫度和相變焓,當(dāng) PA 和 SA 的質(zhì)量比為溫度 53.24 ℃。DSC 測試結(jié)果顯示,PA-SA 共晶混合物熔融焓為 177.67J/g。Zhang 等[22]將 CA-PA-SA 三元體系作物的熔融溫度和凝固溫度分別為 19.6 ℃和 18 ℃,對應(yīng)54.7 J/g。
14,14 和 13℃,并進(jìn)一步探究成核劑和增稠劑對 CaCl2·6H2O 共晶水合物過冷度的影響 。Liu 等[46]向 Na2HPO4·12H2H2O形成Na2HPO4·12H2O-Na2SO4·10H2O共晶水合物,75wt%Na2Ha2SO4·10H2O 共晶水合鹽的相變溫度為 31.2℃,相變焓為 280.1J/g,,進(jìn)一步采用 α-Al2O3和硼砂作成核劑降低過冷。Ling 等[47]通過測·6H2O 和 Mg(NO3)2·6H2O 混合物的相變特性,確定共晶的精確組成當(dāng) MgCl2·6H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 35%-50%時,可以獲得相變溫度在 52O-Mg(NO3)2·6H2O 共晶體,熔融時僅出現(xiàn)一個吸熱峰,最高可獲得。Liu 等[48]將 Na2CO3·10H2O 和 Na2HPO4·12H2O 的混合物作為新型。當(dāng) Na2CO3·10H2O 和 Na2HPO4·12H2O 質(zhì)量比為 60:40 時形成二晶水合物為單相,其 DSC 熔融曲線只有一個峰,對應(yīng)相變溫度為 20.2 J/g,仍具有 3.6 ℃的過冷度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation of urea-formaldehyde paraffin microcapsules modified by carboxymethyl cellulose as a potential phase change material[J]. Zhan-hua Huang,Xin Yu,Wei Li,Shou-xin Liu. Journal of Forestry Research. 2015(01)
[2]Microencapsulation of n-Eicosane as Energy Storage Material[J]. 藍(lán)孝征,譚志誠,鄒光龍,孫立賢,張濤. Chinese Journal of Chemistry. 2004(05)
[3]正十六烷聚脲微膠囊化相變材料(英文)[J]. 鄒光龍,蘭孝征,譚志誠,孫立賢,張濤. 物理化學(xué)學(xué)報. 2004(01)
博士論文
[1]異氰酸酯室溫下與醇、水反應(yīng)及較高溫度下與纖維素反應(yīng)的研究[D]. 高振華.東北林業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3333327
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
相變材料的工作原理
B) (1-3)相變材料的熔融溫度和熔融焓,Xi是混合物中 i 相變材料8.315 J/mol K)。]通過理論計算預(yù)測了 15 種脂肪酸混合物的相變溫度和相合。在這 15 種脂肪酸共晶混合物中,最大和最小熔融溫度小和最大相變焓分別為 138.6 J/g 和 187.5 J/g。Zhang 等[A 混合物的相變溫度和相變焓,當(dāng) PA 和 SA 的質(zhì)量比為溫度 53.24 ℃。DSC 測試結(jié)果顯示,PA-SA 共晶混合物熔融焓為 177.67J/g。Zhang 等[22]將 CA-PA-SA 三元體系作物的熔融溫度和凝固溫度分別為 19.6 ℃和 18 ℃,對應(yīng)54.7 J/g。
14,14 和 13℃,并進(jìn)一步探究成核劑和增稠劑對 CaCl2·6H2O 共晶水合物過冷度的影響 。Liu 等[46]向 Na2HPO4·12H2H2O形成Na2HPO4·12H2O-Na2SO4·10H2O共晶水合物,75wt%Na2Ha2SO4·10H2O 共晶水合鹽的相變溫度為 31.2℃,相變焓為 280.1J/g,,進(jìn)一步采用 α-Al2O3和硼砂作成核劑降低過冷。Ling 等[47]通過測·6H2O 和 Mg(NO3)2·6H2O 混合物的相變特性,確定共晶的精確組成當(dāng) MgCl2·6H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 35%-50%時,可以獲得相變溫度在 52O-Mg(NO3)2·6H2O 共晶體,熔融時僅出現(xiàn)一個吸熱峰,最高可獲得。Liu 等[48]將 Na2CO3·10H2O 和 Na2HPO4·12H2O 的混合物作為新型。當(dāng) Na2CO3·10H2O 和 Na2HPO4·12H2O 質(zhì)量比為 60:40 時形成二晶水合物為單相,其 DSC 熔融曲線只有一個峰,對應(yīng)相變溫度為 20.2 J/g,仍具有 3.6 ℃的過冷度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation of urea-formaldehyde paraffin microcapsules modified by carboxymethyl cellulose as a potential phase change material[J]. Zhan-hua Huang,Xin Yu,Wei Li,Shou-xin Liu. Journal of Forestry Research. 2015(01)
[2]Microencapsulation of n-Eicosane as Energy Storage Material[J]. 藍(lán)孝征,譚志誠,鄒光龍,孫立賢,張濤. Chinese Journal of Chemistry. 2004(05)
[3]正十六烷聚脲微膠囊化相變材料(英文)[J]. 鄒光龍,蘭孝征,譚志誠,孫立賢,張濤. 物理化學(xué)學(xué)報. 2004(01)
博士論文
[1]異氰酸酯室溫下與醇、水反應(yīng)及較高溫度下與纖維素反應(yīng)的研究[D]. 高振華.東北林業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3333327
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