三水合乙酸鈉復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的制備與熱物性研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，化石能源的大量消耗與環(huán)境的日益惡化間的矛盾越來越凸顯，而提高能源的利用率是緩解能源與環(huán)境矛盾的主要方向。相變儲(chǔ)能材料是一類可以實(shí)現(xiàn)熱能時(shí)空轉(zhuǎn)換的物質(zhì)，對(duì)提高能源的利用率有重要的意義。三水合乙酸鈉作為一種常見的相變材料，具有相變潛熱大、制備方便、價(jià)格低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能熱利用、熱泵和余熱回收等領(lǐng)域，但由于其本身導(dǎo)熱系數(shù)低、放熱速率慢，因此提高材料的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱速率成為了材料應(yīng)用的關(guān)鍵。針對(duì)三水合乙酸鈉導(dǎo)熱系數(shù)低、

2、放熱速率慢的問題，本文提出采用混合添加的方法提高材料導(dǎo)熱系數(shù)的研究方案，并針對(duì)不同添加物、添加量等影響性能的參數(shù)進(jìn)行研究，同時(shí)做了對(duì)比分析。
　　本文以三水合乙酸鈉作為基體材料，以高導(dǎo)熱系數(shù)膨脹石墨作為添加材料，通過熔融共混的方法制備了三個(gè)系列膨脹石墨/三水合乙酸鈉復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，并通過掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱儀、HotDisk測(cè)試儀及搭建儲(chǔ)/放熱測(cè)試系統(tǒng)等手段對(duì)復(fù)合材料的微觀形貌和熱物性進(jìn)行了表征和測(cè)試，研究了膨脹石墨添加

3、量、顆粒粒徑、不同粒徑混合填充三個(gè)系列復(fù)合材料的熱物性，并對(duì)復(fù)合材料的微觀形貌、相變溫度、相變潛熱、儲(chǔ)/放熱速率、儲(chǔ)/放熱時(shí)間、過冷度進(jìn)行了分析，其結(jié)果如下:
　　1、針對(duì)膨脹石墨添加量發(fā)現(xiàn)，添加量較低時(shí)，膨脹石墨在復(fù)合材料中有團(tuán)聚的現(xiàn)象，導(dǎo)熱系數(shù)也較低。膨脹石墨添加量達(dá)到0.25g時(shí)，膨脹石墨達(dá)到“滲濾”閥值，膨脹石墨在復(fù)合材料中分散情況好，材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到2.32W/(m·K)，材料相變潛熱相比三水合乙酸鈉基體下降了3.3％

4、，多次循環(huán)后材料過冷度保持1.7℃，材料的循環(huán)性能較好。
　　2、針對(duì)膨脹石墨的粒徑不同，發(fā)現(xiàn)320目膨脹石墨的粒徑在三水合乙酸鈉基體中更容易出現(xiàn)團(tuán)聚，材料導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較低，添加50目和320目膨脹石墨的兩系列復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的最大差距為0.30 W/(m·K)，而相變溫度均在56℃-57℃之間，在“滲濾”閥值時(shí)，復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的差距縮短到0.19W/(m·K)，320目系列復(fù)合材料過冷度較低，相變潛熱為238.234 J/g，