以聚乙二醇(PEG)為相變材料、親水性氣相SiO₂(HFS)為定形載體、多壁碳納米管(MWCNTs)為導(dǎo)熱填料,通過溶膠-凝膠法制備出新型MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變儲熱材料,并采用比表面積及孔徑分析儀、導(dǎo)熱系數(shù)測試儀、掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱儀對其微觀結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱特性、儲熱特性進(jìn)行測試與表征。將MWCNTsPEG/HFS復(fù)合相變材料摻入水泥基材料中制備出復(fù)合儲熱水泥板,考察了MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料摻雜量對水泥板導(dǎo)熱系數(shù)及儲熱調(diào)溫性能的影響。結(jié)果表明:MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)及較優(yōu)的相變儲熱能力;復(fù)合相變材料增大了水泥板內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙率,因而對復(fù)合儲熱水泥板的導(dǎo)熱特性造成不利影響。此外,ANSYS有限元分析軟件的模擬分析結(jié)果表明,MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料摻入水泥板后,能夠發(fā)揮儲熱調(diào)溫的作用,進(jìn)而改善水泥板的熱性能。

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【部分圖文】：

圖1HFS的N2吸附-脫附曲線圖

HFS的N2吸附-脫附曲線圖見圖1。由圖可以看出，在相對壓力（p/p0）為0.4～1.0的范圍內(nèi)，HFS的N2脫附-吸附曲線呈現(xiàn)出典型的磁滯回線，表明實(shí)驗(yàn)用HFS具有豐富的納米孔結(jié)構(gòu)。圖2為HFS的孔徑分布曲線圖。由圖可知，HFS的孔徑主要集中在10～20nm，通過計(jì)算求出其平均....

圖2HFS的孔徑分布曲線圖

圖2為HFS的孔徑分布曲線圖。由圖可知，HFS的孔徑主要集中在10～20nm，通過計(jì)算求出其平均孔徑為17.28nm。HFS的比表面積為214.68m2/g，這對PEG分子的吸附非常有利，從而起到封裝與定形效果，使得PEG在達(dá)到相轉(zhuǎn)變溫度時不泄漏，能夠維持良好的形狀穩(wěn)定性。2.2....

圖3MWCNTs摻雜量對MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響

MWCNTs摻雜量對MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響見圖3。由圖可以看出：摻入MWCNTs后，PEG/HFS相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)呈現(xiàn)顯著增大趨勢；當(dāng)MWCNTs摻雜量為1.2%時（wt，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同），復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)增大至0.71W/（m·K），增幅....

圖4HFS(a）和MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料（b）的SEM圖

HFS和MWCNTs-PEG/HFS復(fù)合相變材料的SEM圖見圖4。由圖可明顯觀察到均勻分散的HFS為球形納米顆粒，其粒徑主要分布在17～28nm[見圖4(a）]；復(fù)合相變材料的粒徑則顯著增大，集中分布在50～80nm，且存在團(tuán)聚現(xiàn)象[見圖4(b）]。這主要是因?yàn)榇嬖谟贖FS之間的....

本文編號：3903189