納米TiO2-丁四醇復合相變材料的制備和熱學性能研究.pdf

1、為解決航天器防熱問題，需要開發(fā)更加高效強大的相變材料。丁四醇作為一種中溫相變材料因具有高的相變焓而防熱性能優(yōu)越，應用前景巨大。本文提出一種新型的復合相變材料，微量納米顆粒加入丁四醇相變材料中，能提高熱導率從而促進相變材料融化速率，并能增加比熱進而提高相變材料的蓄熱能力。研究了納米TiO2/丁四醇復合相變材料的制備工藝、組織和熱學性能。
　　用兩步法制備穩(wěn)定懸浮的納米TiO2/丁四醇復合相變材料，研究納米TiO2顆粒在丁四醇中的分散

2、穩(wěn)定性機理。去質子化后的三乙醇胺通過靜電吸附在納米顆粒表面，起到空間位阻和降低顆粒表面能的作用，提高了納米顆粒的懸浮穩(wěn)定性。X射線衍射分析和紅外光譜分析的結果表明納米顆粒與相變材料之間是物理結合。復合相變材料的結晶組織隨納米顆粒的體積分數(shù)增加而細化，同時納米顆粒團聚增多。
　　用差示掃描量熱法(DSC)測量復合相變材料的相變點、相變焓和比熱。測試結果表明，復合材料的相變點較原相變材料稍低，相變焓符合混合定律。討論了固液態(tài)下的微觀組

3、織對復合相變材料熱學性能的影響。TiO2/丁四醇復合相變材料在固態(tài)時具有高比熱和高導熱的特性，當納米顆粒含量為0.2vol.％時，固態(tài)比熱增加40%，熱導率提高約30%。固態(tài)下，比熱提高與因納米顆粒引入而增加的有效界面面積相關，熱導率異常升高受納米顆粒形成的鏈狀團聚影響。液態(tài)復合相變材料的比熱在添加相為0.2vol.%時增加14%，但是熱導率降低約8%。納米顆粒在液態(tài)下分散良好具有高比表面積，使其與相變材料之間的界面熱阻增大，一方面提高