烷醇復(fù)合相變儲冷材料的制備與熱力學(xué)表征.pdf

1、作為一種新型節(jié)能環(huán)保材料，相變儲冷材料已經(jīng)成為能源材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)。目前，將烷醇有機(jī)混合體系作為相變儲冷材料的研究較少，且有機(jī)相變儲冷材料在使用過程中存在泄漏和導(dǎo)熱率低的缺點(diǎn)。本文針對有機(jī)相變儲冷材料中的烷醇復(fù)合體系展開研究。
　　首先選擇正十四烷（TD）和正十二醇（DD）按照一定質(zhì)量比混合，通過對其進(jìn)行熱力學(xué)性能分析，研究了該二元有機(jī)體系形成低共熔混合物的最佳質(zhì)量比、相變溫度和相變焓值。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果得出，當(dāng)正十四烷（TD）和正

2、十二醇（DD）的質(zhì)量比為8:2時得到的低共熔混合物相變焓值最大，結(jié)晶相變溫度為-3.931 ℃，結(jié)晶相變潛熱為213.961 J/g。
　　針對有機(jī)相變儲冷材料在使用過程中容易發(fā)生泄漏，且導(dǎo)熱能力不高的問題，本文采用導(dǎo)熱性良好的膨脹石墨（EG）作為基體，將烷醇二元有機(jī)低共熔相變材料（TD-DD）與其進(jìn)行復(fù)合，制備出了烷醇二元有機(jī)低共熔相變材料（TD-DD）/膨脹石墨（EG）新型復(fù)合定形相變儲冷材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，當(dāng)EG吸附的TD-

3、DD的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到85％時，制備出的新型復(fù)合定形相變儲冷材料性能較好，其熔融溫度和結(jié)晶溫度分別為10.566 ℃和-2.802 ℃，對應(yīng)的相變潛熱分別為180.191 J/g和178.032 J/g。在十二次熱循環(huán)測試結(jié)果中，相變溫度以及相變焓值變化穩(wěn)定，有良好的熱循環(huán)穩(wěn)定性能。且對復(fù)合定形相變儲冷材料進(jìn)行導(dǎo)熱性能測試，其熱導(dǎo)率提升到了0.78 W/(m?k)，相比于沒有采用EG吸附定形的有機(jī)相變儲冷材料的熱導(dǎo)率提高了近5倍，大大改善了

4、原烷醇二元有機(jī)低共熔相變材料的熱導(dǎo)熱性能。
　　最后，本文還采用微膠囊技術(shù)，以 TD-DD為芯材，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）為壁材制備了微膠囊相變儲冷材料，探討了乳化劑的用量、芯材與壁材質(zhì)量比、攪拌速率等對微膠囊性能的影響。通過DSC、SEM、TG和FT-IR等測試手段對該微膠囊相變儲冷材料的微觀結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性能進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，當(dāng)乳化劑的用量為1.0 g，芯材與殼材質(zhì)量比為1.5:1時，制備出的微膠囊相變儲冷材料性能較