銀納米線聚苯胺基定形相變材料的制備及性能研究.pdf

1、相變材料具有很高的儲能密度，且發(fā)生相變時能維持自身溫度的恒定，可用來進(jìn)行熱能的存儲或環(huán)境溫度的調(diào)控，在開發(fā)新能源和提高能源的使用效率方面有很重要的應(yīng)用前景。相變材料中研究最多、來源最廣、價格最便宜、應(yīng)用價值最大的是固-液相變材料。但是固-液相變材料，尤其是有機(jī)固-液相變材料，存在著兩個問題:一是由于材料在使用的過程中存在液相，所以必須要解決材料的封裝問題，可以考慮將其制成定形相變材料;二是相變材料的導(dǎo)熱性能極差，造成熱量不能迅速有效地從

2、吸熱面?zhèn)鞯絻崦?，這一缺陷對于能源的高效利用來說是極其不利的。因此，制備高導(dǎo)熱的定形相交材料具有重要的理論及實際意義。本文具體內(nèi)容如下:
　　一、銀納米線的制備:通過多元醇法和水熱法分別制備了兩種不同長度的銀納米線，其中多元醇法制備的銀納米線平均長度為十幾微米，標(biāo)記為短的銀納米線(S);選取SEM圖中50根銀納米線進(jìn)行測量與統(tǒng)計，得到其平均直徑為314nm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.062。水熱法制備的銀納米線平均長度大于300μm，標(biāo)記為長

3、的銀納米線(L);選取SEM圖中30根銀納米線進(jìn)行測量與統(tǒng)計，得到其平均直徑為399nm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.309。
　　二、以十四酸為相變材料，聚苯胺為結(jié)構(gòu)支撐材料，銀納米線為增強導(dǎo)熱材料，通過苯胺表面聚合的方法制備復(fù)合定形相變材料，根據(jù)復(fù)合相變材料中銀納米線長度的不同進(jìn)行編號，分別為M-S-i和M-L-i（其中，M表示為十四酸;S表示為短的銀納米線，即多元醇法制備的銀納米線;L表示為長的銀納米線，即水熱法制備的銀納米線;i表示為樣

4、品編號）。對復(fù)合相變材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)形貌、儲熱性能及導(dǎo)熱性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明:制備的十四酸復(fù)合相變材料定形性能良好，在65℃時不發(fā)生泄漏。銀納米線的加入提高了復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)，樣品M-L-5（銀納米線質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.36％）的導(dǎo)熱系數(shù)為0.404W·m-1·K-1，比樣品M-0（沒有加銀納米線）的導(dǎo)熱系數(shù)(0.266W·m-1·K-1)提高了0.138W·m-1·K-1。而且選取的兩種銀納米線長度中，長的銀納米線更明顯的提高了復(fù)合相

5、變材料導(dǎo)熱性能，樣品M-S-5（Ag NWs含量為5.66wt％）的導(dǎo)熱系數(shù)為0.345W·m-1·K-1，而樣品M-L-3(Ag NWs含量為4.89wt％)的導(dǎo)熱系數(shù)為0.351W·m-1·K-1。
　　三、以十六酸為相變材料，制備銀納米線/十六酸/聚苯胺定形相變材料，編號為P-S-i和P-L-i（其中，P表示為十六酸;S表示為短的銀納米線;L表示為長的銀納米線;i表示為樣品編號）。對復(fù)合相變材料的結(jié)構(gòu)形貌、儲熱性能及導(dǎo)熱性能

6、進(jìn)行表征，結(jié)果表明:制備的復(fù)合相變材料在70℃時沒有發(fā)生泄漏，具有很好的定形性能。銀納米線的加入增強了復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱性能，當(dāng)銀納米線質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.36％（樣品P-L-5）時，復(fù)合相交材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.524W·m-1·K-1，較沒有加入之前（樣品P-0）的導(dǎo)熱系數(shù)(0.236W·m-1·K-1)增大了0.288W·m-1·K-1。另外，摻雜的兩種銀納米線中，長徑比高的銀納米線對復(fù)合相變材料導(dǎo)熱性能的提升更加明顯，樣品P-S-3

7、(Ag NWs含量為2.91wt％)的導(dǎo)熱系數(shù)為0.264W·m-1·K-1，而樣品P-L-4(Ag NWs含量為2.95wt％)的導(dǎo)熱系數(shù)為0.320W·m-1·K-1。
　　四、以十四醇為相變材料，制備銀納米線/十四醇/聚苯胺復(fù)合定形相變材料，編號為T-S-i和T-L-i（其中，T表示為十四醇;S表示為短的銀納米線;L表示為長的銀納米線;i表示為樣品編號）。對復(fù)合相變材料性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明:復(fù)合相變材料在50℃不會泄漏，定