石蠟與赤藻糖醇填充石墨化泡沫炭復(fù)合儲能材料的研究.pdf

1、由于相變儲熱材料具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，如相變過程中近似等溫、能夠可控的進(jìn)行能量吸收和釋放，因此其已成為近年來能源科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中一個十分活躍的前沿研究方向。然而單一相變材料存在固-液相變過程中的液態(tài)流動現(xiàn)象及導(dǎo)熱系數(shù)低兩個主要的缺點(diǎn)，限制了相變材料的廣泛應(yīng)用。石墨化泡沫炭由于具有低密度下的高熱導(dǎo)率性能和三維多孔連通的微結(jié)構(gòu)特征，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對相變材料的物理封裝，所以本論文采用石墨化泡沫炭作為基體，選擇石蠟和赤藻糖醇作為相變材料，利用自

2、發(fā)熔融浸滲工藝制備相變材料/泡沫石墨復(fù)合儲能材料。
　　本文首先對石墨化泡沫炭進(jìn)行了組織和性能的表征，包括SEM、壓汞測試、力學(xué)性能測試、XRD和Raman光譜分析。對于選擇的相變材料進(jìn)行了密度及體積膨脹率的測試。以浸滲溫度、浸滲時間和真空度為主要影響因素，研究了石蠟和赤藻糖醇浸滲泡沫石墨的浸滲工藝。確定最佳的浸滲工藝參數(shù)如下：石蠟的最佳浸滲工藝為常壓下60℃，浸滲時間為40min；赤藻糖醇的最佳浸滲工藝為真空條件下150℃，浸滲

3、時間為10min。其次，采用SEM，DSC，XRD，傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）分別對相變材料/石墨化泡沫炭復(fù)合儲能材料的微觀形貌，相變溫度和相變潛熱及其結(jié)合狀態(tài)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在最佳的浸滲工藝條件下相變材料能夠達(dá)到飽和浸滲，并與石墨化泡沫炭之間形成物理結(jié)合界面，不產(chǎn)生新的基團(tuán)，復(fù)合材料的相變溫度主要由浸滲的相變材料決定，復(fù)合材料相變潛熱值由浸滲相變材料的潛熱和浸滲率共同決定。對復(fù)合儲能材料進(jìn)行了熱循環(huán)實驗，結(jié)果顯示，石蠟/石