熱療法已應(yīng)用于包括癌癥在內(nèi)的諸多疾病。開發(fā)具有熱療效果的口罩和鼻貼,不僅能緩解過(guò)敏性鼻炎的癥狀對(duì)其進(jìn)行輔助治療,而且還具有使用便捷的優(yōu)勢(shì)。相變材料作為一種能量?jī)?chǔ)存器,在發(fā)生相變時(shí)能吸收或釋放大量潛熱并維持幾乎恒定的溫度,將其應(yīng)用于熱療可以實(shí)現(xiàn)熱療溫度和時(shí)間的可控性。將固-液相變材料吸附于載體材料中所得到的復(fù)合相變材料因克服了液相泄漏問題而具有良好的應(yīng)用性。本論文致力于推進(jìn)復(fù)合相變材料在熱療領(lǐng)域中的應(yīng)用,利用復(fù)合相變材料的良好控溫功能來(lái)研制適用于鼻部加熱的便攜式熱療口罩和鼻貼,并對(duì)其控溫特性進(jìn)行研究,為實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)。選用相變溫度為48-50℃以及62-64℃的兩種醫(yī)用石蠟,先將其分別吸附到SEBS粉體中再進(jìn)行熱煉,制備得到了兩種相變溫度不同的石蠟/SEBS復(fù)合相變塊,然后將它們分別放入商用硅膠口罩的濾盒中,獲得了兩種熱療口罩。通過(guò)采用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了這兩個(gè)熱療口罩的放熱過(guò)程。結(jié)果表明,復(fù)合相變材料中石蠟的最佳吸附量為75 wt%左右,此時(shí)所得相變塊無(wú)液相泄漏并具有良好的熱可靠性;兩種相變塊的凝固相變溫度分別為52.96℃和59.70℃,凝固焓值分別為143.9 ... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微波治療儀（a）和水蒸氣熱療儀器（b）

每隔 30 分鐘攪拌一次，通過(guò)多次攪拌后得到混合均勻的石蠟/SEBS變材料；最后，將混合均勻的復(fù)合相變材料放入定制的模具中，通過(guò)平板硫化在 135 ℃的溫度下，硫化約 10 分鐘，并經(jīng)過(guò)多次排氣，得到直徑為 80 mm，5 mm 的圓柱形石蠟/SEBS 復(fù)合相變塊。根據(jù)所使用的相變材料及質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不別命名為 L-75、L-80、L-85、H-75、H-80、H-85 系列復(fù)合相變塊。 基于復(fù)合相變塊的熱療口罩制作及性能評(píng)價(jià) 熱療口罩的制作先，將認(rèn)定為形狀穩(wěn)定的相變塊按照一定的分布鉆取 37 個(gè)直徑為 3 mm 的孔圖 3-1（a）所示，以確�？諝饽茼樌ㄟ^(guò)并將其加熱；然后，分別將開孔后的替換市場(chǎng)上常用硅膠面罩（3M HF-52）濾盒中原有的濾芯，制備得到具有加熱熱療口罩，如圖 3-1（b）所示。

如圖3-2a 所示�？紤]到材料的對(duì)稱性和計(jì)算時(shí)長(zhǎng)，選取了復(fù)合相變塊的四分之一用于數(shù)值模擬，減少了計(jì)算時(shí)間，如圖 3-2b 所示。同時(shí)，通過(guò)對(duì)網(wǎng)格獨(dú)立性分析，確定網(wǎng)格數(shù)量為 180000 時(shí)，計(jì)算模型在準(zhǔn)確性以及計(jì)算經(jīng)濟(jì)性上最具優(yōu)勢(shì)，因此最終計(jì)算模型采用總網(wǎng)格數(shù)為 180000 和時(shí)間步長(zhǎng)為 3s，此時(shí)能量和連續(xù)性的收斂標(biāo)準(zhǔn)小于 10-7和 10-4，并在每個(gè)時(shí)間步驟進(jìn)行了驗(yàn)證，符合數(shù)值模擬要求。圖 3-2 相變塊的 3D 模型圖（a）；用于數(shù)值模擬的四分之一相變塊網(wǎng)格圖（b）Fig. 3-2 The 3D model of phase change block (a) and a quarter of the phase change blockused for numerical simulation (b)3.4 結(jié)果與討論3.4.1 石蠟/SEBS 復(fù)合相變塊中石蠟最佳復(fù)合量的確定為了確定石蠟/SEBS 復(fù)合相變塊中石蠟的最佳吸附量，對(duì)含有 Paraffin-L 和Paraffin-H 兩種系列的相變塊進(jìn)行了泄漏測(cè)試，得到的結(jié)果如圖 3-3 所示。由圖可知


本文編號(hào)：3322736