固液相变材料的封装制备及在建筑领域的研究进展

随着人类社会的快速发展,人们对建筑环境的舒适度要求越来越高,但建筑能耗已逐渐成为绿色建造节能的突出性问题。相变储能技术是指通过相变材料的储热特性来储存或释放热量的热储能方式,最终实现调控温度的目标。近年来,相变材料凭借其储热密度高、等温相变等特性,常以潜热形式放出或吸收热量,从而在建筑领域中发挥不可替代的作用,使相变储能技术在建筑领域中具有良好的应用前景。随着相变材料的制备、复合、封装技术的不断发展,越来越多的相变材料与建筑材料、构件结合使用,为建筑领域的保温储能材料提供了新的发展模式。鉴于此,本文从建筑领域中常见的相变材料出发,以固液相变材料为例,对相变材料的传热理论、封装方法、传热储能、工程应用等几个方面的研究和应用情况进行了简要的介绍与综述,提出了相变材料未来在建筑领域的推广应用中可能存在的关键科学问题、面临的风险挑战,并展望了其未来的发展方向。

磁流变脂组分对其动态流变性能的影响

采用原位皂化工艺制备了基于不同类型载液和磁性颗粒的磁流变脂,使用智能磁流变仪分别考察了基础油类型及黏度、磁性颗粒粒径对磁流变脂流变性能的影响,并用自然沉降法考察了基于不同组分的磁流变脂的沉降稳定性。实验结果表明,通过改变基础油类型和调节基础油的黏度可控制磁流变脂的内部骨架结构,有效地改善磁流变脂的磁流变性能和沉降稳定性;增大磁性颗粒的粒径可提高磁流变脂的流动性,增大磁场下磁流变脂的结构强度,增强其磁流变效应。

热氧化对锂基磁流变脂分子结构和磁流变性能的影响

以乙基硅油、羰基铁粉、十二羟基硬脂酸和氢氧化锂为原料,采用原位皂化法制备锂基磁流变脂(MRG),并分别在60,120,180℃下进行热氧化,研究了热氧化对MRG质量、分子结构、静态屈服应力和磁流变性能的影响。结果表明:热氧化会使MRG的质量发生损失,乙基硅油分子中的-CH_(3)、-CH_(2)-和Si-C_(2)H_(5)基团含量减少,交联Si-O-Si含量增加;随着热氧化温度升高,MRG的剪切应力和静态屈服应力增大,储能模量在磁场下的可调节范围变小;在60℃热氧化15 d时,MRG的磁流变效应仍能保持未热氧化的84.6%,但温度达到180℃时,磁性颗粒受磁场激励时的定向排列受阻,导致磁流变效应急剧下降。

用于电热转化、存储与利用的导电相变材料

电能和热能作为生活生产中最大的供应端和消耗端,二者间的转换、存储与利用在能源体系里占据了重要的一环。因此,研发高效率的电热转换-存储功能材料,在能源、环境和气候危机频现的今天,具有重要的意义。相变材料的储热密度高、相变时吸放热而温度不变,在热能存储中具备独特的优势。然而大多数相变材料的本征低电导率与当下储能系统的功率要求不匹配,通过与导电材料结合得到电热转化的相变复合材料可以有效地改变这种情况。本文对电热转换相变材料最新研究进展进行了综述,从电热转换相变材料的功能机制、影响因素和应用三个方面,对添加导电填料、负载导电骨架或导电高分子聚合的复合相变材料进行了综述与比较。最终对此领域未来的研究方向和重点进行了展望。