發(fā)布時(shí)間：2017-04-08 19:17

  本文關(guān)鍵詞：石蠟相變微膠囊的制備及其儲(chǔ)熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相變微膠囊(MicroPCMs)是將相變材料(PCMs)裝入微膠囊這個(gè)微小容器中，利用PCMs在相變過(guò)程中所具有的相變潛熱來(lái)貯存和釋放熱量的功能性材料。MicroPCMs解決了固-液相變材料在相變過(guò)程中液體滲漏流淌的問題，使得PCMs的使用、貯存、運(yùn)輸更加方便。近年來(lái)，隨著MicroPCMs的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究不斷深入,越來(lái)越多的被應(yīng)用到熱能貯存和溫控領(lǐng)域。 本文分別以氨基樹脂、正硅酸乙酯(TEOS)改性樹脂為壁材，工業(yè)石蠟為芯材，，采用原位聚合法制備石蠟微膠囊。用紅外光譜儀、掃描電子顯微鏡、綜合熱分析儀、差示掃描量熱儀、納米粒度分析儀等手段，分別對(duì)石蠟微膠囊的化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀形貌、熱性能、粒徑分布等性能進(jìn)行了詳細(xì)的表征與說(shuō)明。研究了乳化劑種類、用量、復(fù)合乳化劑配比、芯壁材配比、包裹過(guò)程pH值、攪拌速度這些反應(yīng)因素對(duì)石蠟微膠囊的表觀形貌、相變潛熱、包覆效率、粒徑分布等性能的影響,優(yōu)化了制備工藝。在以氨基樹脂為壁材合成微膠囊的制備條件基礎(chǔ)上，向高分子壁材中加入TEOS，對(duì)微膠囊的壁材進(jìn)行改性。研究了TEOS的加入對(duì)微膠囊性能的影響,并對(duì)制備的微膠囊的化學(xué)結(jié)構(gòu)、粒徑分布、熱穩(wěn)定性、滲透性、融化潛熱等特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表明,壁材中適量加入TEOS可以增加微膠囊殼材交聯(lián)度從而提高微膠囊的致密性和穩(wěn)定性且微膠囊分散性更好。 利用自制雙圓筒換熱器模型，測(cè)試石蠟微膠囊的儲(chǔ)能保溫效果。微膠囊填充至圓筒間隙后，相當(dāng)于一個(gè)保溫層，因微膠囊內(nèi)部囊芯石蠟為相變材料，在相變過(guò)程中以相變潛熱的形式吸收或釋放大量熱量，直接影響小圓筒內(nèi)部溫度的變化趨勢(shì)。對(duì)比空氣、石英砂、巖棉的保溫隔熱效果曲線可知：石蠟微膠囊有較大的儲(chǔ)能保溫性能，有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。最后，利用圓筒裝置測(cè)試微膠囊材料的導(dǎo)熱系數(shù)，符合圓筒壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)模型，且裝置簡(jiǎn)單，制作成本低。
【關(guān)鍵詞】：石蠟微膠囊 正硅酸乙酯 穩(wěn)定性 儲(chǔ)能保溫 導(dǎo)熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TE626.86
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-9
• 圖表目錄9-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 相變材料11-15
• 1.1.1 相變儲(chǔ)能材料簡(jiǎn)介11
• 1.1.2 相變材料的分類11-14
• 1.1.2.1 根據(jù) PCMs 的化學(xué)成分11-13
• 1.1.2.2 根據(jù) PCMs 的相變過(guò)程中的相態(tài)變化13-14
• 1.1.2.3 根據(jù) PCMs 的相變過(guò)程中的溫度變化14
• 1.1.3 相變材料的研究過(guò)程14
• 1.1.4 相變材料存在的問題14-15
• 1.2 相變膠囊材料15-24
• 1.2.1 相變材料膠囊簡(jiǎn)介15
• 1.2.2 相變微膠囊的作用原理15-16
• 1.2.3 微膠囊的主要優(yōu)點(diǎn)16
• 1.2.4 相變微膠囊的制備方法16-18
• 1.2.5 選擇微膠囊制備工藝時(shí)須考慮的因素18
• 1.2.6 相變微膠囊芯材和壁材的選擇18-20
• 1.2.6.1 相變微膠囊芯材18-19
• 1.2.6.2 相變微膠囊壁材19-20
• 1.2.7 相變微膠囊的性能20-21
• 1.2.8 相變微膠囊的應(yīng)用21-24
• 1.2.8.1 相變微膠囊在建筑圍護(hù)中的應(yīng)用21-22
• 1.2.8.2 相變微膠囊在熱傳流體中的應(yīng)用22-23
• 1.2.8.3 相變材料微膠囊在纖維和紡織品中的應(yīng)用23
• 1.2.8.4 相變材料微膠囊在電子元件冷卻中的應(yīng)用23-24
• 1.2.9 相變材料未來(lái)研究方向24
• 1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 第2章 氨基樹脂石蠟微膠囊的制備工藝研究及性能表征25-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分25-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料25-26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器26
• 2.1.3 石蠟微膠囊的制備方法26-27
• 2.1.4 微膠囊的性能表征27
• 2.2 結(jié)果與討論27-38
• 2.2.1 石蠟微膠囊的制備原理27-30
• 2.2.2 微膠囊制備條件的研究30-36
• 2.2.2.1 不同乳化劑對(duì)石蠟乳液形成的影響30-31
• 2.2.2.2 乳化劑配比對(duì)石蠟乳液形成的影響31
• 2.2.2.3 乳化劑用量對(duì)石蠟乳液形成的影響31-32
• 2.2.2.4 pH 值對(duì)石蠟微膠囊形成的影響32-33
• 2.2.2.5 乳化階段攪拌速度對(duì)石蠟微膠囊形成的影響33
• 2.2.2.6 預(yù)聚體滴加速度對(duì)石蠟微膠囊形成的影響33-34
• 2.2.2.7 壁材芯材投料比對(duì)石蠟微膠囊形成的影響34-35
• 2.2.2.8 條件實(shí)驗(yàn)小結(jié)35-36
• 2.2.3 氨基樹脂石蠟微膠囊的表征36-38
• 2.2.3.1 紅外譜圖分析36
• 2.2.3.2 熱重分析36-37
• 2.2.3.3 掃描電鏡分析37
• 2.2.3.4 粒徑分析37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 正硅酸乙酯改性氨基樹脂制備石蠟微膠囊及性能表征39-50
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分39-41
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料39-40
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器40
• 3.1.3 正硅酸乙酯改性氨基樹脂制備石蠟微膠囊方法40
• 3.1.4 微膠囊的性能表征40-41
• 3.2 結(jié)果與討論41-49
• 3.2.1 復(fù)合殼材微膠囊的合成原理41-43
• 3.2.2 紅外分析43-44
• 3.2.3 掃描電鏡分析44-45
• 3.2.4 熱重分析45
• 3.2.5 耐熱穩(wěn)定性45-46
• 3.2.6 DSC 分析46-47
• 3.2.7 在乙醇中的滲透性47-48
• 3.2.8 粒度分析48-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第4章 石蠟微膠囊儲(chǔ)熱節(jié)能效果研究50-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分50-52
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置50-51
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法51-52
• 4.2 結(jié)果與討論52-54
• 4.3 穩(wěn)態(tài)圓筒壁法測(cè)試相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)54-57
• 4.3.1 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量54
• 4.3.2 圓筒壁裝置測(cè)量微膠囊的導(dǎo)熱系數(shù)54-57
• 4.3.2.1 穩(wěn)態(tài)圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)和導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系原理54-56
• 4.3.2.2 DSC 測(cè)試比熱的原理和方法56
• 4.3.2.3 圓筒壁裝置測(cè)量微膠囊的導(dǎo)熱系數(shù)方法56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58
• 5.2 展望58-60
• 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 張東,周劍敏,吳科如;相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的研究和應(yīng)用[J];節(jié)能與環(huán)保;2004年01期

2 王立新;任曉亮;任麗;蘇峻峰;;原位聚合法制備相變材料微膠囊及其致密性[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2006年02期

3 任曉亮;王立新;任麗;蘇峻峰;;原位聚合法制備相變儲(chǔ)熱微膠囊[J];功能材料;2005年11期

4 尹輝斌;高學(xué)農(nóng);丁靜;張正國(guó);;熱適應(yīng)復(fù)合材料應(yīng)用于電子器件散熱的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2007年06期

5 徐偉箭 ,陳海明 ,熊遠(yuǎn)欽 ,盧彥兵 ,婁闖;相變物質(zhì)正十八烷微膠囊的制備和表征[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

6 常偉;齊魯;;改性蜜胺樹脂的研究現(xiàn)狀及其主要應(yīng)用[J];熱固性樹脂;2008年05期

7 萬(wàn)賢;王懿;徐軍;程博聞;郭寶華;;應(yīng)用于功能性熱流體的相變微膠囊的制備與表征[J];塑料;2006年06期

8 郭健;;淺析差示掃描量熱法測(cè)定材料的比熱容[J];太原科技;2007年10期

9 薛平;李建立;孫國(guó)林;韓晉民;;儲(chǔ)能調(diào)溫新材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J];新材料產(chǎn)業(yè);2008年02期

  本文關(guān)鍵詞：石蠟相變微膠囊的制備及其儲(chǔ)熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：293521