储能充填体相变前后传热性能及强度特征

目前,深井高温问题越来越突出,在充填体中加入相变材料来降低地温是解决深井高温问题的新思路。采用石蜡和CaCl_(2)·6H_(2)O制备新型复合相变材料,通过差示量热扫描仪、扫描电子显微镜、电液伺服岩石压力试验机和数值模拟等手段,研究含石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O充填体的相变前后的抗压强度与传热性能。研究结果表明:石蜡与CaCl_(2)·6H_(2)O复合后不发生化学反应,石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O不溶于水最佳复合质量比为3꞉2;石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O经济成本较低,在常用相变材料中经济排名靠前;加入石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O后充填体的抗压强度降低12.95%,石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O发生相变后,强度降低37.65%,但充填体的热量吸收能力提高79.60%;含石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O的充填体试样导热系数下降,在石蜡−CaCl_(2)·6H_(2)O相变阶段有温度响应滞后现象,温度等值线附近内部热流量方向在石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O未发生相变时指向石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O。新型石蜡-CaCl_(2)·6H_(2)O复合材料经济成本低,虽然加入充填体会降低充填体的抗压强度,但是能够大幅度提高充填体对热量的吸收。

SiO_2包覆石蜡相变微胶囊的制备及性能研究

采用乳液界面水解缩聚法,制备了以SiO_2为壁材、固体石蜡为芯材的相变储能微胶囊,并使用DSC(差示扫描量热仪)、TGA(热重分析仪)、SEM(扫描电子显微镜)、OM(光学显微镜)和FT-IR(傅里叶红外光谱仪)对微胶囊的热性能、形貌、化学组成、渗漏性能等进行了研究。结果表明:相同条件下,使用吐温80(Tween-80)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作乳化剂,溶剂无水乙醇和纯净水的比例为1∶4,在碱催化条件下制备的微胶囊,粒径分布较窄,球形规则,平均粒径在100μm,相变潜热为75J/g,微胶囊的封装牢固性较好,渗漏率低于1.0%。