相變復合材料的制備及其導熱性能研究
發(fā)布時間:2021-11-12 00:25
相變儲能材料已經(jīng)被廣泛應用于熱量儲存系統(tǒng)中,但是大部分的相變儲熱材料存在著導熱性能差以及容易泄露等問題,這些缺點對它們在實際應用有一定的限制。通過添加導熱材料或者將相變材料制備成定型相變復合材料可以有效解決這些問題。本文選擇泡沫銅、氮化硼和氮化硼氣凝膠三種材料作為載體,選擇石蠟、硬脂酸、聚乙二醇和太陽光熱發(fā)電中常用的“太陽鹽”(硝酸鉀和硝酸鈉混合物)為相變材料。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線電子衍射(XRD)、差示掃描量熱(DSC)、熱重分析(TGA)和導熱分析等方法對載體、相變材料和相變復合材料進行測試和表征,研究相變材料復合的導熱性能和熱穩(wěn)定性。第一部分:首先通過氧化法增加泡沫銅表面粗糙度,再采用氣相沉積對泡沫銅進行疏水改性。以改性的泡沫銅為載體,石蠟和硬脂酸為相變材料,采用真空浸漬和常壓浸漬制備了一系列相變復合材料。通過SEM可以看出相變材料很好的吸附在泡沫銅的表面。XRD測試證明銅基相變復合材料是由簡單物理復合而成,沒有發(fā)生化學反應,僅使相變材料的結(jié)晶度有所降低。DSC和TG測試表明制備的相變復合材料具有良好的熱穩(wěn)定性和儲熱能力,在100次冷熱...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
SEM圖:(a)OCF,(b)PDMS-OCF,(c)SA-OCF和(d)PDMS-OCF/paraffin;(e)PDMS-OCF的水接觸角測試圖,(f)SA-OCF的水接觸角測試圖;(g)兩滴甲基橙溶液在PDMS-OCF上的圖片;(h)PDMS-OCF在0,440,480毫秒時的油接觸角測試圖
16 2.3 PDMS-OCF 的 XPS 譜圖,插圖為 Cu 2p 的高分辨 XPS 譜spectra of PDMS-OCF and High-resolution XPS spectrum of COCF (inset)電能譜是測定材料表面化學性質(zhì)的重要手段。如圖 2.圖主要有 933.96 eV、532.47 eV、285.13 eV 和 102.68O 1s、C 1s 和 Si 2p 的特征峰。在 Cu 2p 的高分辨 XP看到 4 個明顯的特征峰,這是 Cu(Ⅱ)標準的峰形[84], 的存在,與 XRD 的結(jié)論一致。Si 2p 特征峰的出現(xiàn)說
相變復合材料的制備及其導熱性能研究式中 ΔM (PCM composite)和 ΔM (pure PCM)分別為相變復合材料和復合材料中相變材料的質(zhì)量,單位 g。其中復合材料中相變材料的質(zhì)量為復合材料與載體質(zhì)量的差值。為避免實驗誤差,每次實驗稱量三次再取平均值。相變材料的潛熱含量可以通過公式(2.3)計算:100%Δ(purePCM)(PCMcomposite)ωPCMlatentheat%2 HH(2.3)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]相變儲能太陽能熱泵系統(tǒng)的試驗研究[J]. 傅杰,蔣綠林,盧濤,胡靜. 可再生能源. 2018(01)
[2]面向可再生能源消納的多能源系統(tǒng):述評與展望[J]. 楊經(jīng)緯,張寧,王毅,康重慶. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[3]回收工業(yè)余熱廢熱用于集中供熱的探討[J]. 郭聰,王婭男. 區(qū)域供熱. 2017(04)
[4]石蠟/硅藻土定型相變材料的結(jié)構(gòu)和熱性能[J]. 趙思勰,晏華,李云濤,汪宏濤,胡志德. 材料研究學報. 2017(07)
[5]金屬相變材料在太陽能發(fā)電中的應用[J]. 鄧潔. 中國錳業(yè). 2017(01)
[6]熔融鹽相變儲熱材料[J]. 賀萬玉,閆全英. 材料導報. 2015(S1)
[7]相變材料在航天器上的應用[J]. 王磊,菅魯京. 航天器環(huán)境工程. 2013(05)
[8]熔融鹽相變儲熱材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 路陽,彭國偉,王智平,王克振,馬榕彬. 材料導報. 2011(21)
[9]凹凸棒土吸附相變儲能復合材料制備及其熱物理性能表征[J]. 施韜,孫偉,王倩楠. 復合材料學報. 2009(05)
[10]相變儲能復合材料及其電力調(diào)峰功能分析[J]. 張東,周劍敏,吳科如. 華東電力. 2003(09)
本文編號:3489838
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
SEM圖:(a)OCF,(b)PDMS-OCF,(c)SA-OCF和(d)PDMS-OCF/paraffin;(e)PDMS-OCF的水接觸角測試圖,(f)SA-OCF的水接觸角測試圖;(g)兩滴甲基橙溶液在PDMS-OCF上的圖片;(h)PDMS-OCF在0,440,480毫秒時的油接觸角測試圖
16 2.3 PDMS-OCF 的 XPS 譜圖,插圖為 Cu 2p 的高分辨 XPS 譜spectra of PDMS-OCF and High-resolution XPS spectrum of COCF (inset)電能譜是測定材料表面化學性質(zhì)的重要手段。如圖 2.圖主要有 933.96 eV、532.47 eV、285.13 eV 和 102.68O 1s、C 1s 和 Si 2p 的特征峰。在 Cu 2p 的高分辨 XP看到 4 個明顯的特征峰,這是 Cu(Ⅱ)標準的峰形[84], 的存在,與 XRD 的結(jié)論一致。Si 2p 特征峰的出現(xiàn)說
相變復合材料的制備及其導熱性能研究式中 ΔM (PCM composite)和 ΔM (pure PCM)分別為相變復合材料和復合材料中相變材料的質(zhì)量,單位 g。其中復合材料中相變材料的質(zhì)量為復合材料與載體質(zhì)量的差值。為避免實驗誤差,每次實驗稱量三次再取平均值。相變材料的潛熱含量可以通過公式(2.3)計算:100%Δ(purePCM)(PCMcomposite)ωPCMlatentheat%2 HH(2.3)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]相變儲能太陽能熱泵系統(tǒng)的試驗研究[J]. 傅杰,蔣綠林,盧濤,胡靜. 可再生能源. 2018(01)
[2]面向可再生能源消納的多能源系統(tǒng):述評與展望[J]. 楊經(jīng)緯,張寧,王毅,康重慶. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[3]回收工業(yè)余熱廢熱用于集中供熱的探討[J]. 郭聰,王婭男. 區(qū)域供熱. 2017(04)
[4]石蠟/硅藻土定型相變材料的結(jié)構(gòu)和熱性能[J]. 趙思勰,晏華,李云濤,汪宏濤,胡志德. 材料研究學報. 2017(07)
[5]金屬相變材料在太陽能發(fā)電中的應用[J]. 鄧潔. 中國錳業(yè). 2017(01)
[6]熔融鹽相變儲熱材料[J]. 賀萬玉,閆全英. 材料導報. 2015(S1)
[7]相變材料在航天器上的應用[J]. 王磊,菅魯京. 航天器環(huán)境工程. 2013(05)
[8]熔融鹽相變儲熱材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 路陽,彭國偉,王智平,王克振,馬榕彬. 材料導報. 2011(21)
[9]凹凸棒土吸附相變儲能復合材料制備及其熱物理性能表征[J]. 施韜,孫偉,王倩楠. 復合材料學報. 2009(05)
[10]相變儲能復合材料及其電力調(diào)峰功能分析[J]. 張東,周劍敏,吳科如. 華東電力. 2003(09)
本文編號:3489838
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