太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量豐富、分布廣、清潔等優(yōu)點(diǎn),是最為優(yōu)質(zhì)的可再生能源。但是,太陽(yáng)能受到氣候和天氣的影響,是一種不連續(xù)和不穩(wěn)定的能源。因此,高效的儲(chǔ)存太陽(yáng)能對(duì)于發(fā)揮太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)意義重大。以相變材料為核心的相變儲(chǔ)熱技術(shù)具備儲(chǔ)熱密度高,儲(chǔ)放熱過(guò)程中溫度變化小等特點(diǎn),是一種理想的太陽(yáng)能儲(chǔ)存技術(shù)。但是相變材料自身存在的低導(dǎo)熱和固液相變泄漏等問(wèn)題,限制了其應(yīng)用。更重要的是,由于弱的可見(jiàn)光吸收,相變材料不能直接儲(chǔ)存太陽(yáng)能。針對(duì)上述相變材料在太陽(yáng)能熱儲(chǔ)存中存在不足,本文制備了性能優(yōu)異的功能性相變材料并設(shè)計(jì)了新穎的太陽(yáng)能熱儲(chǔ)存系統(tǒng)。首先,為了提高水合鹽相變材料三水乙酸鈉(SAT)的導(dǎo)熱性能,以泡沫銅為導(dǎo)熱增強(qiáng)填料,黃原膠為增稠劑制備了導(dǎo)熱增強(qiáng)的SAT/黃原膠/泡沫銅復(fù)合相變材料。通過(guò)差示掃描量熱儀、熱重分析儀、熱常數(shù)分析儀等測(cè)試了復(fù)合相變材料相變性能、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性能。分析了黃原膠增稠SAT以及泡沫銅增強(qiáng)相變材料導(dǎo)熱性能的機(jī)理。研究表明,黃原膠作為SAT的增稠劑,當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí),具有良好的增稠效果,復(fù)合材料在自然狀態(tài)下無(wú)流動(dòng)現(xiàn)象,相變溫度為58.8oC,相變潛熱為255.5 J·g^-1

【文章頁(yè)數(shù)】：132 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 相變材料與相變儲(chǔ)熱技術(shù)
        1.2.1 相變儲(chǔ)熱材料
        1.2.2 相變儲(chǔ)熱技術(shù)
    1.3 相變材料在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用
        1.3.1 相變材料與儲(chǔ)水箱相結(jié)合
        1.3.2 相變材料與集熱器相結(jié)合
    1.4 光熱轉(zhuǎn)化相變材料
        1.4.1 以碳納米管為基礎(chǔ)的光熱轉(zhuǎn)化相變材料
        1.4.2 石墨烯為基礎(chǔ)的光熱轉(zhuǎn)化相變材料
        1.4.3 其他碳材料的光熱轉(zhuǎn)化相變材料
        1.4.4 金屬及其化合物為基礎(chǔ)的光熱轉(zhuǎn)化相變材料
    1.5 本課題的提出、主要研究?jī)?nèi)容以及創(chuàng)新之處
        1.5.1 本課題的提出
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 本論文創(chuàng)新之處
第二章 三水乙酸鈉/泡沫銅高導(dǎo)熱復(fù)合相變材料的制備及性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
        2.2.3 相變材料制備
        2.2.4 性能測(cè)試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 SAT與黃原膠的質(zhì)量比
        2.3.2 SAT和 SAT/X的外觀和微觀結(jié)構(gòu)
        2.3.3 SAT和 SAT/X的熱物理性能
        2.3.4 SAT/X和 SAT/X/CF的導(dǎo)熱性能
        2.3.5 SAT/X和 SAT/X/CF的循環(huán)穩(wěn)定性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 三水乙酸鈉光熱轉(zhuǎn)化相變材料的制備及性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
        3.2.3 光熱轉(zhuǎn)化相變材料的制備
        3.2.4 樣品測(cè)試及表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 光熱轉(zhuǎn)化相變材料微觀形貌分析
        3.3.2 光熱轉(zhuǎn)化相變材料的熱物理性能分析
        3.3.3 光吸收性能與光熱轉(zhuǎn)化效率
        3.3.4 光熱轉(zhuǎn)化相變材料的步冷曲線與循環(huán)穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 光熱轉(zhuǎn)化相變水凝膠的制備及性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 光熱轉(zhuǎn)化相變水凝膠的制備
        4.2.4 光熱轉(zhuǎn)化相變水凝膠性能測(cè)試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 確定SAT的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
        4.3.2 相變水凝膠形態(tài)和結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 相變水凝膠的熱物理性能
        4.3.4 相變水凝膠的光熱轉(zhuǎn)化性能
        4.3.5 相變水凝膠的循環(huán)穩(wěn)定性
    4.4 本章小結(jié)
第五章 光熱轉(zhuǎn)化相變材料在新型太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
        5.2.3 光熱轉(zhuǎn)化相變材料的制備
        5.2.4 樣品性能測(cè)試
        5.2.5 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度測(cè)試
        5.2.6 新型太陽(yáng)能熱水器的搭建
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 相變材料的熱物理性能
        5.3.2 密度對(duì)相變材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
        5.3.3 確定相變材料的最佳密度
        5.3.4 氧化石墨烯對(duì)相變材料光熱轉(zhuǎn)化性能的影響
    5.4 新型太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)性能評(píng)估
        5.4.1 光熱轉(zhuǎn)化和熱儲(chǔ)存性能
        5.4.2 熱釋放性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 光/電驅(qū)動(dòng)固固相變材料的制備及性能
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
        6.2.3 光/電驅(qū)動(dòng)固固相變材料的制備
        6.2.4 電/光驅(qū)動(dòng)固固相變材料性能測(cè)試與表征
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 PG的相變性能
        6.3.2 復(fù)合相變材料的電導(dǎo)率
        6.3.3 復(fù)合相變材料的光熱轉(zhuǎn)化性能
        6.3.4 復(fù)合相變材料的相變性能
        6.3.5 復(fù)合相變材料的熱穩(wěn)定性
        6.3.6 復(fù)合相變材料的光電轉(zhuǎn)化性能
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3756201