石蠟是一種能量密度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的有機相變儲能材料,在實際工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。然而,石蠟的熱導(dǎo)率與吸光性都較差,且在相變過程中容易發(fā)生泄露,這些問題嚴重限制了石蠟在能量存儲領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。采用微膠囊化封裝技術(shù)將石蠟等相變材料封裝在高熱導(dǎo)率的無機殼層材料的內(nèi)部微小空間之中,這樣不僅可以有效避免泄露問題的發(fā)生,而且還可以提高微膠囊熱導(dǎo)率以及吸光性能。此外,用氧化石墨烯對該微膠囊改性后的可見光吸收能力有了顯著的提升,可以實現(xiàn)對太陽能的高效熱儲存。本文通過原位化學(xué)沉積法制備了以二氧化錫為殼層材料包覆石蠟的相變微膠囊(石蠟@SnO₂)以及以氧化石墨烯修飾二氧化錫的復(fù)合殼層材料包覆石蠟的相變微膠囊(石蠟@SnO₂/GO)。通過紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)以及拉曼光譜(Raman)對相變復(fù)合材料的化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)進行了表征分析,采用掃描電鏡(SEM)對樣品的表面微觀形貌進行了觀測,采用差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析(TGA)以及熱導(dǎo)率系數(shù)儀對復(fù)合材料的熱物理性能進行了測定,并測量了微膠囊漿料的吸光性、熱導(dǎo)率以及其光熱轉(zhuǎn)換效率。...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱能儲存的原理
    1.3 儲能材料的種類
        1.3.1 無機相變類材料
        1.3.2 有機相變類材料
    1.4 相變微膠囊的制備方法
        1.4.1 界面聚合法
        1.4.2 原位聚合法
        1.4.3 原位沉積法
        1.4.4 懸浮聚合法
        1.4.5 噴霧干燥法
        1.4.6 復(fù)凝聚法
        1.4.7 溶膠-凝膠法
    1.5 相變微膠囊囊壁殼層材料的分類
        1.5.1 有機類殼層材料
        1.5.2 無機類殼層材料
        1.5.3 復(fù)合類殼層材料
    1.6 相變微膠囊復(fù)合材料的實際應(yīng)用
    1.7 本課題的提出
    1.8 本課題的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.8.1 主要研究內(nèi)容
        1.8.2 創(chuàng)新點
第二章 實驗方案與研究方法
    2.1 實驗試劑和儀器
    2.2 石蠟@SnO₂相變復(fù)合材料微膠囊的制備
    2.3 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的制備
    2.4 化學(xué)結(jié)構(gòu)組成與形貌的表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
        2.4.3 拉曼光譜分析(Raman)
        2.4.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
    2.5 光熱性能測試
        2.5.1 相變微膠囊復(fù)合材料的相變溫度與相變潛熱測定
        2.5.2 相變微膠囊復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)測量
        2.5.3 相變微膠囊復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性分析
        2.5.4 相變微膠囊復(fù)合材料的光熱轉(zhuǎn)換性能分析
        2.5.5 相變微膠囊復(fù)合材料的吸光性測定
    2.6 本章小結(jié)
第三章 石蠟@SnO₂相變微膠囊復(fù)合材料的制備及其性能
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果分析與討論
        3.2.1 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的制備原理
        3.2.2 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的FT-IR分析
        3.2.3 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的XRD分析
        3.2.4 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的SEM分析
        3.2.5 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的EDS分析
        3.2.6 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的DSC熱分析
        3.2.7 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的TGA熱穩(wěn)定分析
        3.2.8 石蠟@SnO₂微膠囊復(fù)合材料的熱導(dǎo)率
    3.3 石蠟@SnO₂相變微膠囊懸浮漿料的性能
        3.3.1 石蠟@SnO₂相變微膠囊懸浮漿料的熱導(dǎo)率分析
        3.3.2 石蠟@SnO₂相變微膠囊懸浮漿料的比熱容
        3.3.3 石蠟@SnO₂相變微膠囊懸浮漿料的光熱轉(zhuǎn)換表現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石蠟@SnO₂/GO相變微膠囊復(fù)合材料的制備及其性能
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果分析與討論
        4.2.1 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的制備機理
        4.2.2 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的FT-IR分析
        4.2.3 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的XRD分析
        4.2.4 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊拉曼光譜分析
        4.2.5 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的宏觀形貌
        4.2.6 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的SEM分析
        4.2.7 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的DSC熱分析
        4.2.8 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊的TGA熱分析
    4.3 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊漿料的性能
        4.3.1 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊漿料的光學(xué)圖片
        4.3.2 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊漿料的熱導(dǎo)率
        4.3.3 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊漿料的比熱容
        4.3.4 石蠟@SnO₂/GO相變復(fù)合材料微膠囊漿料的光熱轉(zhuǎn)換表現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及攻讀學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果
    1 作者簡歷
    2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    3 發(fā)明專利
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3924002