有機(jī)酸-二氧化硅復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的制備與性能研究.pdf

1、隨著相變儲(chǔ)能技術(shù)的深入發(fā)展和研究，復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的研制得到了廣泛的重視，其中包括有機(jī)相變材料和無(wú)機(jī)基體材料的復(fù)合，這類(lèi)材料即包含有機(jī)相變材料的優(yōu)點(diǎn)，也解決了相變材料在儲(chǔ)/放熱過(guò)程中的體積變化和液體泄漏等問(wèn)題。本論文采用不同的方法制備有機(jī)相變材料與無(wú)機(jī)二氧化硅基體材料的復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料，并研究了復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的最佳制備條件，以及材料的顯微結(jié)構(gòu)和熱性能。
　　以硬脂酸為相變材料，正硅酸乙酯為制備二氧化硅基體的原料，采用溶膠-凝膠法

2、將相變材料嵌入到SiO2網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)，制備出硬脂酸/二氧化硅復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料。本文采用XRD、FT-IR、FE-SEM以及TG-DSC等測(cè)試技術(shù)對(duì)復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的結(jié)構(gòu)、形貌以及熱性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明:采用溶膠-凝膠法制備出硬脂酸/二氧化硅復(fù)合相變材料，制備復(fù)合相變材料適宜反應(yīng)溫度為70℃，此溫度下二氧化硅包覆硬脂酸的效果最佳;當(dāng)反應(yīng)pH=2時(shí)復(fù)合材料包覆效果最佳，過(guò)高或過(guò)低的反應(yīng)pH值均不利于硬脂酸的包覆;在不同反應(yīng)時(shí)間條件下制備的復(fù)

3、合材料，利用“溶膠-凝膠”法制備復(fù)合相變材料時(shí)，適宜的反應(yīng)時(shí)間為3h;最終制備的復(fù)合相變材料呈大小不規(guī)則的球形，其大小在1～2μm范圍內(nèi)的顆粒較多，相變溫度為76.7℃，相變焓74.05J/g。
　　以己二酸為相變主體材料，正硅酸乙酯為硅源材料，通過(guò)水熱合成方法制備出己二酸/二氧化硅復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料。本文采用XRD、FT-IR、FE-SEM以及TG-DSC等對(duì)復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌以及熱性能表征。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)確定最佳反

4、應(yīng)條件為反應(yīng)溫度150℃，反應(yīng)時(shí)間4h，pH=5。制備的己二酸/二氧化硅復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料為白色球型的顆粒，存在一定程度的團(tuán)聚，但其粒度均勻，粒徑為1～2μm。己二酸/二氧化硅復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料中己二酸與二氧化硅之間是簡(jiǎn)單的物理嵌合關(guān)系，沒(méi)有形成新的物質(zhì)，這表明各材料組分之間水熱反應(yīng)沒(méi)有改變己二酸相變主體材料的儲(chǔ)能特性。己二酸/二氧化硅復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料相變焓和相變溫度與純己二酸相比均有所降低，復(fù)合材料的相變溫度為139.0℃，相變焓為48.