正癸酸-月桂酸-硬脂酸三元低共熔体系/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征

将正癸酸(DA)、月桂酸(LA)和硬脂酸(SA)熔融共混制备了三元体系相变材料(DA-LA-SA),以DA-LA-SA为相变材料,膨胀石墨(EG)为载体材料,用熔融共混法制备不同DA-LA-SA含量的三元低共熔脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料(DA-LASA/EG-PCMs)。采用FT-IR、XRD、SEM、TGA和DSC对其组成成分、晶体结构、微观形貌、相变温度和相变焓进行表征。结果表明,当DA、LA和SA的质量配比为1∶8∶1时,DA-LA-SA具有较低的相变温度和较高的相变焓;EG由大量的微孔构成,通过微孔束缚和表面吸附与DA-LA-SA物理结合,具有良好的稳定性;EG质量分数为10%时,所制备的DA-LA-SA/EG-PCMs三元相变体系复合相变材料的相变温度为38.6℃,相变焓为123J/g,导热系数为3.572 1 W·(m·K)-1,分散均匀,颗粒粒径较小,具有优良的热性能和稳定性。

癸酸-月桂酸二元复合相变储能材料循环热稳定性

以研究癸酸—月桂酸二元复合相变储能材料在循环相变过程中的热稳定性为目的,搭建了实现相变材料加速热循环过程的实验平台,并利用差示扫描量热仪(DSC)测定了经过0,800,1 600,2 400,3 200,4 000次加速热循环后相变材料的相变温度和相变潜热。经过4 000次循环后,相变温度下降了0.8℃,相变潜热降低为初始值的92.08%。结果表明:随着循环次数的增加,该相变材料的相变温度变化微小,相变潜热有所降低,其热稳定性比较好。基于实验结果,讨论了此种相变材料在太阳能及建筑节能领域的应用前景。

建筑节能用癸酸‐月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的制备及性能

以膨胀蛭石为支撑材料,真空浸渍癸酸-月桂酸二元相变材料,合成了癸酸-月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料;采用红外光谱仪、扫描电镜、热分析仪、差示扫描量热仪及热循环实验,对癸酸-月桂酸/膨胀蛭石复合相变材料的化学兼容性、微观形貌、稳定性、热物性及可靠性进行了分析。结果表明,癸酸-月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的融化和凝固相变温度分别为18.42℃和17.51℃,相变潜热分别为66.9 J/g和62.9 J/g;膨胀蛭石中癸酸-月桂酸的装载量可达52.97%,在工作温度范围内具有良好的热稳定性。此外,用癸酸-月桂酸/膨胀蛭石复合相变材料按一定比例替代细砂制备癸酸-月桂酸/膨胀蛭石基储能砂浆,对其力学及调温特性进行了研究。结果表明,癸酸-月桂酸/膨胀蛭石基储能砂浆具有应用于节能建筑的较大潜力。

用于墙体材料中的月桂酸-癸酸二元复合相变材料的研究

利用"步冷曲线法"及差示扫描量热仪对不同比例的月桂酸-癸酸二元复合体系的相变性能进行了试验研究,研究显示:该体系为具有最低共熔点的二元复合体系,当月桂酸:癸酸3:7时,形成整个二元体系结晶温度最低点,为19℃。在小于此组分比例之前,体系的结晶温度随癸酸百分比增大而降低,大于此组分比例之后,体系的结晶温度随癸酸所占百分比增大而升高。同时分析了步冷曲线中相变点与DSC中相变温度不尽吻合的原因,探讨了步冷曲线试验方法在测试相变材料相变点方面的局限性及优势。

高温供冷相变蓄冷材料的制备及蓄冷性能

对高温供冷用相变蓄冷材料进行配制,并对其热物性及蓄\释冷性能进行分析.分析测试了癸酸-月桂酸二元体系的低共熔点,以及不同种类添加剂的摩尔分数对体系相变特性的影响.建立蓄冷球模型,对蓄\释冷过程中材料温度、蓄\释冷量、蓄\释冷速率的变化规律进行分析;使用自制相变材料灌装蓄冷球,进行蓄冷、释冷性能实验.结果表明:以摩尔比例70∶30的癸酸、月桂酸混合物为基液,摩尔分数0.08的油酸为添加剂,制备出蓄冷材料的相变温度约15℃,相变潜热为114.1kJ/kg,蓄冷球蓄冷、释冷过程稳定,单球蓄冷总量为17.67kJ,能够满足高温供冷空调系统的蓄冷需求.

纳米石墨粉改善定形相变复合纤维膜的储热和放热速率

采用静电纺丝法制备了负载不同含量纳米石墨粉(NG)的聚丙烯腈(PAN)基复合纤维膜作为支撑材料,以癸酸-月桂酸-肉豆蔻酸(CA-LA-MA)三元低共熔物为固-液相变材料,通过物理吸附法制备CA-LA-MA/PAN/NG定形相变复合纤维膜。分别采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和传热测试装置对定形相变复合纤维膜的化学性能、形貌结构、储热性能、热能储存和释放速率进行深入分析。研究结果表明,CA-LA-MA三元低共熔物成功地被吸附到PAN基复合纤维膜中。制备的定形相变复合纤维膜的相变融化温度约为19℃,相变焓值约为114～131kJ/kg。由于添加了具有高导热系数的NG使定形相变复合纤维膜的热能储存和释放效率明显提高了43%和42%。