膨胀石墨对石蜡膨胀石墨复合相变材料热工性能的影响

在石蜡中加入不同含量的膨胀石墨制备了石蜡/膨胀石墨复合相变材料,通过测定不同膨胀石墨掺量的复合相变材料的导热系数、比热容、蓄热系数、热稳定性、热膨胀系数等参数,探究了膨胀石墨对石蜡的热工性能的影响规律。结果表明,膨胀石墨的加入,复合相变材料的导热系数呈线性增大,传热能力增强,蓄热时间缩短,蓄热系数增加,使石蜡的热效率提高;同时,冷热循环过程中,热膨胀系数减小,化学结构稳定,封装效果良好,具有较好的热循环稳定性和热化学稳定性,使石蜡的热稳定性提高。

石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料的储热性能研究

由二元相图确定出石蜡-硬脂酸二元低共熔物的质量配比为m(石蜡)∶m(硬脂酸)=17∶8,按上述配比通过熔融共混法制备出石蜡-硬脂酸复合相变材料,将石蜡-硬脂酸复合相变材料与石墨通过熔融共混法制备出石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料,通过储/放热实验和差示扫描量热法(DSC)对石蜡-硬脂酸和石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料的热性能进行了测试和表征。结果表明,石蜡-硬脂酸复合相变材料的相变储热性能好;随着石墨含量的增加,石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料的储/放热时间明显缩短,导热性能大幅度提高,但相变潜热逐渐降低,相变温度保持不变。制备的石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料具有合适的相变温度、较高的相变潜热,导热性能优良,可用于低温储能领域。

石蜡-纳米粒子复合相变材料的研究进展与应用

综述了石蜡与不同纳米粒子复合相变材料的研究进展,介绍了添加不同纳米粒子对石蜡热性能的改变以及该复合材料在不同领域的应用;总结了石蜡-纳米复合相变材料的不足,对其研究发展方向进行了展望。

定形二元石蜡对脱硫石膏基复合材料性能的影响

采用熔融共混法、真空负压吸附法和直接混合法制备了不同体积分数的定形二元石蜡/脱硫石膏复合材料,研究了该复合材料的力学性能和热性能.结果表明:当固态石蜡与液体石蜡质量比为1.0∶1.0时,二元石蜡的相变温度为54.8℃,相变潜热为96.32 J/g;当二元石蜡与膨胀珍珠岩质量比为2.5∶1.0时,定形二元石蜡具有良好的热稳定性和分散性;随着定形二元石蜡体积分数的增大,复合材料的力学性能和导热系数均呈下降趋势;当定形二元石蜡体积分数为30%时,复合材料的热惯性显著提高.

铜/石蜡热敏材料的制备及其热膨胀性

采用高能球磨法制备了纳米铜/石蜡热敏复合材料。通过扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(TEM)及自制温控光学测微装置等手段对复合材料微观形貌特征进行了分析研究,并探讨了铜粉和石蜡的质量比以及石蜡的熔点对复合材料膨胀性能的影响。研究结果表明石蜡在铜粒子表面包覆均匀,铜粒子的粒径可以达到70nm左右。铜粉和石蜡的质量比不同,复合材料的体膨胀量也不同。石蜡熔点越高,复合材料的膨胀性能越好。

石蜡基碳纳米管复合相变材料热性能的研究

针对石蜡作为相变材料的改进研究,将多壁碳纳米管(CNTs)作为导热增强剂增加石蜡的导热系数。实验制备了CNTs用量为0.02%(wt,质量分数,下同)、0.05%和0.1%的石蜡/CNTs复合相变材料,通过差示扫描量热仪及导热系数仪分别对复合材料的相变特性和导热系数进行表征和测量。实验结果表明,复合材料导热系数随着CNTs用量的增加而提高,相变焓先增加后减小,CNTs用量为0.1%时,相变焓为152.8~157.9kJ/kg,较纯石蜡有所降低但变化不大,导热系数为0.487W/m·K(固态)和0.262W/m·K(液态),较纯石蜡分别提高21.14%和29.06%,稳定性较好,展现了良好的导热性能。

复合助剂改性泡沫石膏的保温性能研究

以探索制备防火、耐水、保温、便于现场拌制且易于连续铺贴的外墙保温材料为目的,采用石膏为基材,以差皂粉、水泥、引气剂和铝粉膏为复合助剂组分,以导热系数为指标,采用L9（34）正交试验方法,研究了复合助剂对泡沫石膏保温性能的影响.结果表明：复合助剂能有效地降低石膏的导热系数,提高其保温性能,在选定的因素水平范围内,复合助剂改性泡沫石膏的导热系数分布在0.088～0.129 W/（K·m）,保温性能良好;当复合助剂的组成为水泥掺量30％,差皂粉掺量0.35％,引气剂掺量50％,铝粉膏掺量1/1 300时,泡沫石膏的导热系数仅为0.088 W/（K·m）,保温性能最好.

新型纳米铜/石蜡复合材料的制备及其热性能

采用高能球磨法制备了纳米铜/石蜡温敏复合材料。通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电镜(TEM)等对复合材料进行了成分、物相和微观形貌的分析研究,并测试了材料热膨胀性和热敏性。结果表明,复合材料主要由铜、石蜡及少量氧化亚铜组成。石蜡在铜粒表面包覆均匀,形成类似核-壳结构。铜粉和石蜡的质量比对复合材料热膨胀性和热敏性影响明显。

石膏基石蜡相变储能墙板的研究进展

建筑是资源和能源消耗大户,应实施建筑节能来提高能源利用效率。利用相变材料在相变过程中释放和吸收大量相变热可进行能量的存储,因石蜡是安全、无过冷、化学稳定性好、相变潜热较大且价廉的相变材料,将石蜡作为相变材料引入到生产能耗低的石膏墙板制作石膏基石蜡相变储能墙板具有重要意义。介绍了国内外相变储能墙板材料的研究现状,同时综述了石膏基石蜡相变储能墙板中石蜡相变材料的复配和封装、相变墙板的制作工艺及相关性能。

石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料的性能研究

以石蜡(PA)为相变材料,膨胀珍珠岩(EP)为载质,利用直接吸附法制备出PA/EP复合相变材料。通过红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热仪和热重分析仪对复合相变材料的微观结构、相变温度、相变潜热和热稳定性进行表征。结果表明:PA能较好的吸附在EP孔隙内,当复合相变材料中PA质量分数为66.6%时,其吸附量已达到饱和值,起始相变温度为57.1℃,相变潜热为133J/g,热稳定性最优。PA与EP之间的结合未发生化学反应,PA的热性能没有改变。复合相变材料在调控大体积混凝土及磷酸镁水泥水化热领域有着很大的应用潜力。

相变云砼石水泥基复合材料的制备及性能研究

以石蜡为相变材料,云砼石为吸附基体,采用真空吸附的方式提高云砼石的石蜡吸附率,使用环氧树脂与水泥粉结合的方式对其进行封装,制备相变云砼石骨料和相变云砼石混凝土,并对其力学性能和热工性能进行研究。结果表明:真空吸附可大幅提升相变云砼石骨料的石蜡吸附率,环氧树脂与水泥粉的复合封装可将石蜡泄漏率降低至0.2%以下。随着相变骨料掺量的增加,相变云砼石混凝土的力学性能出现下降的趋势,但其储放热效果逐渐增强。当相变骨料掺量为50%(质量分数,下同)时,相变云砼石混凝土的抗压强度为30.9 MPa,相较于普通云砼石混凝土(36.7 MPa)下降了15.8%,劈裂抗拉强度为3.2 MPa,相较于普通云砼石混凝土(4.6 MPa)下降了30.4%。相变云砼石混凝土的储热性能良好,经过150次相变循环后其强度呈现上升的趋势,满足LC30混凝土的基本要求。

碳包铝纳米颗粒/石蜡复合相变导热材料的制备及其热学性能研究

采用直流碳弧法制备碳包铝纳米颗粒,并将其分散于石蜡（PW）基底中以制备碳包金属铝/石蜡复合相变材料.运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等分析方法,研究碳包铝纳米粒子的微观形貌结构;利用差示扫描量热法及热失重分析方法,研究碳包金属铝纳米粒子和碳包铝/石蜡复合相变材料的热学特性、热稳定性以及热传导性能.结果表明：制备的金属铝纳米粒子呈现类球状核壳型结构,粒径范围在50~100nm;相比纯石蜡,碳包铝/PW复合相变材料的分解温度提高至230℃,并且复合相变材料的相变特性无明显变化;碳包金属铝/PW复合相变材料的导热系数比纯石蜡增长了194.4%,提高到0.21 W/（m·K）.

石墨烯增强复合相变储能材料的热学性能研究

以铁尾矿多孔陶瓷为载体,通过自发浸渗法成功制备出了添加石墨烯的复合相变储能材料,并对该材料热学性能及稳定性进行测试。结果表明:通过改变载体孔隙率,可以制得导热系数为0.41~0.59 W/(m·K)、潜热为69~120 kJ/kg、热学稳定性良好的导热增强复合相变储能材料。通过拟合,复合相变储能材料的导热系数与多孔载体的孔隙率呈线性关系,且经100次热循环后材料熔化潜热和导热系数分别降低了3.2%和16.7%。本研究为固废铁尾矿在蓄热、储能领域的应用提供了新思路。

纤维增强石膏发泡材料的研制

以脱硫建筑石膏、粉煤灰、发泡剂为原材料制备发泡脱硫石膏保温材料。研究不同发泡剂掺量对其密度、力学性能和导热系数的影响,结果表明,发泡剂掺量为5%时,导热系数最小,为0.052 W/(m·K),此时脱硫石膏发泡材料的密度为225 kg/m3。利用玻璃纤维作为增强材料,研究了玻璃纤维的掺加对材料强度的影响。结果表明,当玻璃纤维掺量为1.5%时,试样的抗折强度提高了41.67%。

石蜡@TiO2/CNTs复合相变材料制备及其热物性

采用界面聚合法合成石蜡@TiO2/CNTs复合相变材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的微观形貌、化学组成和晶体结构;采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)及导热系数仪分析了复合材料的相变性能、热稳定性和热导率。结果表明:石蜡@TiO2/CNTs复合材料由具有核-壳结构的石蜡@TiO2微胶囊与碳纳米管(CNTs)复合而成,碳纳米管通过氢键吸附在微胶囊的表面;复合材料的熔点及凝固点比纯石蜡高,碳纳米管质量分数为1%的复合材料的相变潜热为59.57 J/g,且随着碳纳米管质量分数的增大而减小,复合材料在170℃以下具有良好的热稳定性,热导率显著提高。

石蜡@SnO2-Al2O3微胶囊复合相变材料的合成及其热物性

通过原位化学沉积的方法制备了石蜡@SnO2-Al2O3微胶囊复合相变材料,采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)以及X射线衍射仪(XRD)等方法测定分析了该复合相变材料的微观表面形貌、化学构成和晶体结构;采用差示扫描量热计(DSC)、热导率仪和热重分析仪(TGA)法测试分析了该复合材料的相变特性、热导率以及热稳定性等热物性。结果表明:原位化学沉积方法可成功制备石蜡@SnO2-Al2O3微胶囊复合相变材料,且石蜡@SnO2-Al2O3复合材料具有明显的核壳结构;石蜡@SnO2-Al2O3微胶囊复合相变材料的相变潜热为85.14J/g,该复合材料的热导率有明显提高,并在190℃以下表现出优异的热稳定性能。

秸秆石膏绿色建筑复合材料的性能研究

本文介绍了利用秸秆、水泥、石膏制备新型绿色建筑复合材料的研究。在干、湿条件下,通过碱处理秸秆及未处理的秸秆的掺入量对复合材料的抗折、抗压性能变化规律的研究发现,当掺入3wt%碱处理过秸秆纤维,水泥/石膏基复合材料的抗折、抗压性能表现为最佳。通过试样防水性能研究发现,当试样中苯丙乳液的含量为4wt%时,复合材料的吸水率达到了最低,下降到了21.0%,且软化系数达到了最大值,上升到0.96。通过导热系数测试证明此复合材料同时具有良好的保温性能。因此,在石膏基体中掺入9wt%水泥、3wt%碱处理过的秸秆及4wt%苯丙乳液制成的建筑板材具有良好的力学、防水及保温性能,适合在建筑板材领域推广应用。

石墨烯/石蜡复合材料的热物理性能研究

为改善相变蓄热用石蜡的导热性能,通过向石蜡基材中掺杂微量的石墨烯制备石墨烯/石蜡复合材料。采用扫描电子显微镜、热传导分析仪和差式扫描量热仪等获取了复合材料的表观形貌、热导率、熔点和相变潜热等关键热物性参数,讨论了石墨烯质量分数对这些参数的影响。通过动态热响应实验,揭示了石墨烯质量分数和热源温度对复合材料热响应速率的影响规律。结果表明,与纯石蜡相比,石墨烯/石蜡复合材料的热导率得到显著提高。当石墨烯的质量分数由0.2%升至2.0%,复合材料的热导率由0.266 W·m^(-1)·K^(-1)提高到0.346 W·m^(-1)1·K^(-1)。复合材料的相变潜热与纯石蜡相比并未减小,且其热响应速率高于纯石蜡。

石墨/石蜡复合相变储热材料的热性能研究

膨胀石墨(EG)在超声作用下解离成微米级石墨片层(MSGF),并加入到石蜡基体中制备得到石墨/石蜡复合相变储热材料,并对复合相变材料的结构和热性能进行表征。实验结果表明,该石墨/石蜡复合相变储热材料储热速率加快,化学性质稳定。随MSGF质量分数的增加,固态及液态复合材料的导热系数均呈非线性显著增长,相变温度及相变潜热略有降低。

陶粒混凝土夹芯保温复合墙板性能分析

墙体作为围护结构,由其造成的能量损失占建筑使用消耗能量的三分之二.由于现行墙体保温存在一定的安全隐患,耐久性有待进一步验证,施工技术落后,过程复杂,成本价格高等问题.因此,本文研究了一种由保温材料与围护结构有机结合的新型自保温墙板——陶粒混凝土夹芯保温复合墙板.通过ANSYS有限元软件建立了不同内外叶厚度和不同开洞半径的36个墙板模型,分析了在水平荷载和风荷载作用下的等效应力和位移及墙板的节点温度和传热系数.结果表明:上述36种陶粒混凝土夹芯保温复合墙板均具有良好的力学性能和热工性能,其中4种达到了作为围护结构中保温外墙的河南地区热工性能要求,所有都满足围护结构中保温隔墙的河南地区热工性能要求.