銅鋅基合金高溫相變儲熱材料組織、結(jié)構(gòu)及儲熱性能研究.pdf

1、分類號——UDC密級——學(xué)校代碼!Q塑2劣麒理歹大薯學(xué)位論文題目塑壁基金全直遏擔(dān)鑾籃墊撾料緝丞!結(jié)構(gòu)厘籃墊性篷嬰究英文＆墨曼盟hQ墜塹壘g巫趔Q塾)墨盤幽墜曼迥塹逝墮鰉題目理鯉曼煎笪Q￡逝g叢勉P鯉迦盟￡b簽曼￡叢墜鰉墜曼墅型S垃鸛曼壘4坌趔型墨墮箜曼亟Q塾g墜：；至趟!QY研究生姓名里湛鑫指導(dǎo)教師姓名—』塾鱉lL一職稱—j絲墜一學(xué)位—』型_申請學(xué)位級別墨蘭亟學(xué)科專業(yè)名稱撾盤壟王王猩論文提交日期2Q13生壘月論文答辯日期2Q!三生至月學(xué)

2、位授予單位盛墊壟墨盤堂學(xué)位授予日期答辯委員會主席魚凰盛評閱入2013年4月摘要到目前為止，國內(nèi)外對于合金高溫相變儲熱材料的研究依舊是以鋁基合金為主。但是鋁的活潑性很強(qiáng)，在高溫下幾乎與大多數(shù)金屬和非金屬形成低熔點共晶體，極易造成容器的腐蝕，同時鋁基合金的相變溫度局限于400650℃之間，限制了鋁基合金儲熱材料在更高溫狀態(tài)下的使用及發(fā)展。本課題以銅鋅為基，研究相變溫度在600850℃之間，儲熱密度盡可能大的高溫合金材料。本課題結(jié)合含銅鋅的二

3、元及多元合金相圖，共設(shè)計制備了多組銅鋅基材料，選定CuZn二元及CuZnA1三元合金等多組相變溫度在600～850℃之間的試樣進(jìn)行深入研究。通過X射線熒光分析對合金成分進(jìn)行測定，結(jié)合各樣品的金相圖片和XRD衍射圖譜，對合金的微觀結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行分析；采用差熱分析(DTA)方法來對合金的相變溫度及相變潛熱進(jìn)行表征：采用奈曼柯普定律測量合金的比熱容；采用流體靜力學(xué)方法對密度進(jìn)行測量。本文結(jié)合潛熱及顯熱來分析合金的單位質(zhì)量總儲熱量。在600～85

4、0℃之間，儲熱材料單位質(zhì)量相變潛熱受元素的熱焓值和物相組織的熱焓值影響，材料的顯熱主要跟各組成元素的比熱容及其含量有關(guān)。CuZnAI三元合金的相變焓及顯熱值普遍高于CuZn二元合金，鋁含量的增加能有效增大合金材料的相變潛熱值及顯熱值，鋅含量的增加對合金材料的相變潛熱及顯熱值有負(fù)影響。銅含量為25％的CuZn二元合金的密度達(dá)7686g／em3，相變溫度范圍為8113～8303℃，單位體積總儲熱量達(dá)28384J／cm3，在二元合金中綜合儲熱

5、能力較強(qiáng)：CuZnA1三元合金中，Cu30％Zn20％A1合金的相變溫度范圍為6849～7064℃，合金密度為5818g／em3，單位體積總儲熱量達(dá)到30148J／era3，儲熱能力較強(qiáng)。二元合金隨Cu含量的增加，析出丫相增多，凝固潛熱呈逐增趨勢；三元合金隨著鋁含量由100／曠20％范圍的逐增，13相區(qū)減小，6相區(qū)增大，熔化潛熱出現(xiàn)逐增趨勢。通過本文研究，銅鋅基合金在單位體積儲熱量上有著較大優(yōu)勢，作為高溫儲熱材料具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵