基于柔性相变材料的电加热棒温控实验研究

为了研究柔性相变材料对电池控温效果的影响,解决传统相变材料硬度大、易脆、安装不便的问题。以石蜡(PA)为相变基体,烯烃嵌段共聚物(OBC)为支撑材料,氮化硼(BN)为添加剂,熔融制备了一种PA-OBC/BN柔性相变材料,以电加热棒模拟电池发热,研究功率、间歇工作、添加剂、材料尺寸对加热棒控温效果的影响。结果表明:使用相变材料控温能够有效地降低电加热棒的表面温度,高加热功率下效果更明显;BN的加入,不仅可以增强控温效果,还可以显著地提高加热棒表面温度的均匀性,在实验范围内,表面最大温度差不超过0.3℃;通过压应力试验发现与以高密度聚乙烯(HDPE)为支撑基的相变材料相比,本柔性材料的硬度更低,韧性更高,延展性更好。上述研究可为柔性相变材料的温控及实际安装应用提供参考。

石蜡-烯烃嵌段共聚物/氮化硼柔性相变材料的制备及性能研究

以石蜡(PA)为相变基体,烯烃嵌段共聚物(OBC)为支撑材料,氮化硼(BN)为添加剂,采用熔融法制备一种柔性相变材料PA-OBC/BN。经过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分析,PA-OBC/BN共熔混合物之间没有发生化学反应。所制备相变材料的导热系数随BN含量的增加而增加,当BN含量为10%时,导热系数为0.38W/(m·K),是不含BN材料的1.58倍,但材料的潜热值却随BN含量的增加而降低。研究发现,当最高循环温度为60℃时,在300次循环吸放热的过程中,相变材料的导热系数基本不变。但当最高循环温度升高到65℃甚至70℃时,含有BN的相变材料导热系数随循环次数的增加而降低,且BN含量越高降低幅度越大。另外,随着BN含量的增大,材料的硬度和韧性均会降低。