硬脂酸甘油酯-泡沫金屬復(fù)合儲熱材料改性研究.pdf

1、隨著儲能技術(shù)的深入發(fā)展與研究，復(fù)合相變儲熱材料因具有較好的綜合儲熱性能，在熱能儲熱技術(shù)領(lǐng)域受到到廣泛的重視。泡沫金屬作為微孔骨架材料具有豐富的孔體積，具有較好的定型能力，并能夠很大程度提高儲熱材料的熱導(dǎo)率。本文以泡沫銅（鎳）為骨架材料，單硬脂酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯為相變材料，采用熔融浸漬法制備了泡沫金屬/甘油酯相變復(fù)合材料，重點研究了材料復(fù)合微觀機理，以及儲熱性能，吸附性能，熱導(dǎo)率等，解決甘油酯作為相變材料熱導(dǎo)率低和易泄露等問題。

2、r>　　通過泡沫金屬孔隙率及填充比的計算，以及導(dǎo)熱性能理論分析，研究了泡沫銅（鎳）孔隙率-熱導(dǎo)率-填充比之間的關(guān)系。在80℃的真空環(huán)境中進(jìn)行熔融吸附，在吸附時間1.5h后吸附量趨于飽和。在飽和吸附時，孔隙率越大的泡沫金屬具有較大填充比，而孔隙率越小，金屬骨架所占比例越大，導(dǎo)熱系數(shù)也越大，其理論導(dǎo)熱系數(shù)可由甘油酯的0.19 W·m-1·K-1提高至泡沫鎳/甘油酯的4-8 W·m-1·K-1和泡沫銅/甘油酯的9-15 W·m-1·K-1。比

3、表面積是衡量微孔材料吸附性能的重要指標(biāo)，有循環(huán)實驗確定在經(jīng)過100次循環(huán)后泡沫金屬/甘油酯的泄漏量在15％-50%之間。
　　利用超聲剝離制備納米石墨片（GnPs），對泡沫金屬表面進(jìn)行改性實驗，制備納米石墨片改性的甘油酯泡沫金屬儲熱材料。通過差示掃描熱分析、表面形貌特征分析、XRD分析、熱導(dǎo)率測試以及熱循環(huán)實驗等手段，研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)及儲熱性能，討論了納米石墨片改性對材料熱導(dǎo)率增強機理，以及其吸附性能的提高。在 SEM中觀察到

4、泡沫金屬骨架表面形成的納米級褶皺結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)在孔道中交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，熱量傳輸效率增加，從而提高熱導(dǎo)率，由激光閃光法測定其熱導(dǎo)率由11.1-13.6 W·m-1·K-1提高至13.7-16.4 W·m-1·K-1，提高率達(dá)到10%-20%。DSC測試表明制得的GMS/泡沫金屬復(fù)合材料相變溫度區(qū)間為54.0-61.3℃，相變溫度為60.0℃，相變潛熱54.1-85.4 J/g，在添加 GnPs后相變潛熱有所下降。
　　選用1,3:2,4

5、-二（3,4-二甲基卞叉）-D山梨醇(DMDBS)做為凝膠因子，以甘油酯為相變材料制備，制備凝膠態(tài)復(fù)合材料，再以泡沫金屬為骨架，得到泡沫金屬/甘油酯凝膠材料。采用 SEM、XRD、DSC、UV和 FI-IR等分析方法以及導(dǎo)熱性能測試，研究了凝膠材料的儲熱性能及微觀定型機制。當(dāng)甘油酯中添加3wt%DMDBS時，凝膠態(tài)復(fù)合相變材料的凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變溫度為159℃,泄漏量僅為6%，其中 GTS/3%DMDBS復(fù)合相變材料的熔化焓和凝固焓分別為1