纳米增强型复合相变材料的传热特性

高导热颗粒常被用来增强相变材料(phase change materials,PCMs)的固有导热性能。为研究纳米颗粒种类、含量和分散剂对纳米增强型复合相变材料(nano-enhanced PCMs, NePCMs)传热过程的影响,本文采用纳米石墨(nano graphite,NG)和纳米椰壳炭(nano coconut shell based-carbon,NC)来提高石蜡的导热性能,使用T型热电偶监测不同边界温度下各复合相变材料熔化过程的温度变化,并用红外热像仪观察整体的温度分布。实验结果表明:纳米颗粒能够增强PCMs的热传递性能,且相同浓度下添加纳米石墨的石蜡传热速率更快,但纳米颗粒在相变过程中易分散不均匀;分散剂能够改善纳米颗粒在PCMs中的分散性能从而增强NePCMs的传热速率,其中用油酸作分散剂时能最大程度促进NePCMs的传热;分散良好的情况下,NePCMs的传热性能随其浓度的增大而增强。