PEG體系相變儲能的研究.pdf

1、目前的固-液相變儲能材料，不論是無機類還是有機類，在發(fā)生相變的過程中都會有液相產(chǎn)生，所以就必須對材料進行封裝，這不但會增加傳熱介質(zhì)與相變材料的熱阻，降低傳熱效率，還會增加生產(chǎn)成本。
　　 而復(fù)合相變材料的實質(zhì)是將固-液相變材料與其他材料通過復(fù)合而定形，使其在相變前后均能保持一定的形狀（即固態(tài)），因此也可以成為固-固相變材料。這些材料對容器的要求很低，甚至可以直接使用，因此大大降低了成本。復(fù)合相變材料既克服了單一相變材料的缺點，又

2、擴大了相變材料的應(yīng)用范圍。
　　 本文采用預(yù)聚法合成了以聚乙二醇（PEG）為軟段，4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和丙三醇的反應(yīng)鏈段為硬段的固-固相變材料。利用紅外光譜法（FT-IR），差示掃描量熱法（DSC），廣角X-射線衍射（WAXD），熱失重（TG），偏光顯微鏡（POM），掃描電鏡（SEM）等材料分析技術(shù)分析研究了PCM的結(jié)構(gòu)特征，相變行為，儲熱性能，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及熱性能的影響因素，提出了此類相變材料的相變機理。

3、r>　　 研究結(jié)果表明，該種材料具有嵌段交聯(lián)的聚氨酯結(jié)構(gòu)。該種材料具有合適的相變溫度和較大的相變焓，相變過程無液體產(chǎn)生，為典型的固-固相變，且相變過程完全可逆。相變實質(zhì)是軟段的聚乙二醇發(fā)生由結(jié)晶態(tài)向無定型態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。因此，該種材料為有市場應(yīng)用前景的高分子固-固相變材料。
　　 研究表明，該材料隨著降溫速率增大，結(jié)晶峰溫度Tp和結(jié)晶起始溫度Tc向低溫移動，半結(jié)晶時間t1/2逐漸減小。Ozawa法處理數(shù)據(jù)得到的動力學(xué)參數(shù)線性關(guān)系

4、較差，而Mo Zhishen法則可以很好地描述該種相變材料的非等溫結(jié)晶動力學(xué)。Ozawa動力學(xué)方程計算該體系表觀活化能E。比純PEG的表觀活化能略大，說明PEG在PCM中要克服硬段的束縛才能發(fā)生由晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)變。
　　 當(dāng)改變所研究材料的PEG分子量和含量可以制備一系列不同相變溫度和相變焓的PCM。PCM的相變焓和相變溫度均隨著PEG含量的減少而急劇下降；同一PEG含量不同分子量的PCM的相變焓隨分子量增大而大幅增加，當(dāng)分子