添加膨胀石墨的二十二烷-十二醇复合定形相变材料的性能研究 被引量：1

1

作者 陈红兵 刘宇航 +4 位作者 王聪聪 李璊 张岩 卢浩阳 李春阳 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期396-404,共9页

针对于太阳能PV/T系统相变材料热导率低、易泄漏的问题,本工作制备了二十二烷-十二醇/膨胀石墨复合定形相变材料并对其性能进行实验研究。本工作首先按照6∶4的比例制备了二十二烷-十二醇相变材料,然后采用熔融共混法制备了一系列膨胀... 针对于太阳能PV/T系统相变材料热导率低、易泄漏的问题,本工作制备了二十二烷-十二醇/膨胀石墨复合定形相变材料并对其性能进行实验研究。本工作首先按照6∶4的比例制备了二十二烷-十二醇相变材料,然后采用熔融共混法制备了一系列膨胀石墨含量不同的复合定形相变材料。实验借助场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,利用热流型差示扫描量热仪、热导率测量仪等仪器测量其潜热、热导率等参数,研究了材料的物理相容性、吸附性、循环稳定性,探究了膨胀石墨和二十二烷-十二醇的最佳配比及其各项性能。结果表明,当膨胀石墨质量分数为15%时,复合定形相变材料性能最佳,此时膨胀石墨足以将相变材料吸附,渗漏率仅为3.85%且无明显渗出,其熔化和凝固相变潜热分别为203.8 kJ/kg和-196.6 kJ/kg;在经过50次冷热循环后,其相变温度及潜热变化较小,热导率基本保持稳定,波动幅度仅为5.9%,质量损失较少,仅为0.0495 g,表现出良好的循环稳定性。研究为后续定形相变材料在太阳能PV/T系统中的应用提供理论数据支撑。 展开更多

关键词 二十二烷-十二醇 膨胀石墨 复合定形相变材料 物理相容性 吸附性 循环稳定性

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沥青路面用复合定形相变材料调温效果研究 被引量：17

2

作者 周雪艳 马骉 +1 位作者 任宇铮 王小庆 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3611-3616,共6页

借助微胶囊法制备十四烷为相变材料的复合定形相变材料,采用DSC测试复合定形相变材料老化前后的热物性参数,通过直掺法制备调温沥青混合料,并采用调温试验测定不同配方、不同掺量复合定形相变材料的调温效果。结果表明:老化后,复合定形... 借助微胶囊法制备十四烷为相变材料的复合定形相变材料,采用DSC测试复合定形相变材料老化前后的热物性参数,通过直掺法制备调温沥青混合料,并采用调温试验测定不同配方、不同掺量复合定形相变材料的调温效果。结果表明:老化后,复合定形相变材料的相变起始温度与相变焓值均有一定程度的降低:相变材料100%为十四烷的复合定形相变材料在升降温阶段的相变起始温度分别降低了20. 3%、14. 3%,其相变焓值分别降低了13. 1%、12. 8%;相变材料由77. 84%十四烷与22. 16%液体石蜡组成的复合定形相变材料在升降温阶段的相变起始温度分别降低了38. 5%、15. 3%,其相变焓值分别降低了11. 4%、13. 3%。建议在沥青混合料配料计算过程中,考虑复合定形相变材料在老化过程中的质量损失率,以确保吸放热量保持稳定。相变材料为100%的十四烷的复合定形相变材料在升降温阶段的调温效果均为最优:在降温阶段,其掺量为0. 5%时的调温效果最优,在升温阶段,其掺量为0. 3%时的调温效果最优,建议针对复合定形相变材料在沥青混合料中的不同作用选取合理而高效的掺量。相变材料发挥的调温效果与相变起始温度与相变材料的含量密切相关。 展开更多

关键词 道路工程 复合定形相变材料 沥青混合料 调温性能

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沥青路面用复合定形相变材料的路用性能研究 被引量：8

3

作者 周雪艳 马骉 +1 位作者 任宇铮 薄延震 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2743-2748,2786,共7页

为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青... 为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能。试验结果表明,对于最佳沥青用量,掺与未掺复合定形相变材料的沥青混合料差别很小;复合定形相变材料可显著改善沥青混合料的低温抗裂性能;复合定形相变材料有利于提高沥青混合料的水稳定性;对于动稳定度,基质沥青混合料的明显大于掺加复合定形相变材料的沥青混合料,且沥青混合料的高温稳定性随着复合定形相变材料掺量的增大而降低。综合考虑掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能,推荐本研究制备的复合定形相变材料在实际应用中采取0.3%的掺量。 展开更多

关键词 道路工程 复合定形相变材料 低温抗裂性 水稳定性 高温稳定性

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PEG/EG/SiO_(2)复合定形相变材料的制备与性能研究 被引量：2

4

作者 高颖 许子龙 +2 位作者 李晓旭 郭庆林 王可意 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期240-244,249,共6页

采用真空吸附法和溶胶-凝胶法制备了以聚乙二醇(PEG)为相变材料、膨胀石墨(EG)为载体基质、SiO_(2)为封装材料的PEG/EG/SiO_(2)复合定形相变材料,研究了不同组分配比复合定形相变材料的表面形貌、定形效果、结晶性能、储热性能、热稳定... 采用真空吸附法和溶胶-凝胶法制备了以聚乙二醇(PEG)为相变材料、膨胀石墨(EG)为载体基质、SiO_(2)为封装材料的PEG/EG/SiO_(2)复合定形相变材料,研究了不同组分配比复合定形相变材料的表面形貌、定形效果、结晶性能、储热性能、热稳定性和导热性能等。结果表明,EG表面丰富的三维孔隙结构能有效吸附PEG,致密的SiO_(2)能起到封装EG孔隙结构作用。PEG/EG/SiO_(2)复合定形相变材料中PEG最大质量分数为82%,其在经历100次相变循环后仍能保持良好的定形效果,并具有良好的结晶性能、储热性能、热稳定性和导热性能。该复合定形相变材料可广泛应用于建筑节能和道路工程等领域。 展开更多

关键词 聚乙二醇 膨胀石墨 二氧化硅 复合定形相变材料 制备

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球形高温复合定形相变材料性能及干压成型工艺的设计与研究 被引量：5

5

作者 杨俊杰 朱桂花 +2 位作者 吕硕 康亚明 马承渝 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第2期621-630,共10页

以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响。研究表明:成型过程中升压速... 以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响。研究表明:成型过程中升压速率越快,材料的致密均匀性越差,甚至产生加工硬化的现象;保压时间越长致密度越高,缓慢升压而不保压则致密度偏低;成型压力越大材料越致密,力学性能越好。材料的致密度与其相变潜热呈反向关系,这与合金粉在烧结过程中的破裂情况、自身氧化以及与基体的反应程度密切相关。三种施压方式中,直接法制备效率高、材料的力学性能突出,阶段法所制备的材料在较宽的成型压力范围内(2~5 MPa)综合性能良好,自然法效率低且材料力学性能较差。当成型压力为2 MPa,采用阶段法所制备的材料密度为1.630 g/cm^3、相变潜热为115.20 J/g、开裂荷载为1021 N,经100次热震其性能依然稳定。 展开更多

关键词 粉煤灰 AL-SI合金 球形 复合定形相变材料 干压成型 施压方式

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三元脂肪酸共晶物/二氧化硅定形相变复合材料的制备及其热性能 被引量：13

6

作者 王委委 宋肖飞 +2 位作者 蔡以兵 魏取福 张炜栋 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-73,共6页

首先以月桂酸(LA)、肉豆蔻酸(MA)、硬脂酸(SA)为相变材料制备LA-MA-SA三元脂肪酸共晶物,然后以SiO2充当支撑材料,采用溶胶-凝胶法制备LA-MA-SA/SiO2三元定形相变复合材料。通过傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及差... 首先以月桂酸(LA)、肉豆蔻酸(MA)、硬脂酸(SA)为相变材料制备LA-MA-SA三元脂肪酸共晶物,然后以SiO2充当支撑材料,采用溶胶-凝胶法制备LA-MA-SA/SiO2三元定形相变复合材料。通过傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及差示扫描量热仪(DSC)等对其结构形貌与热性能进行测试表征。FTIR和SEM测试结果表明,LA-MA-SA三元脂肪酸共晶物在SiO2的孔状网络结构中均匀分散,两者之间通过毛细管效应与表面张力相结合;DSC测试表明,脂肪酸共晶物在定形相变复合材料中的百分含量可高达62.44%,对应LA-MA-SA/SiO2三元定形相变复合材料的熔融和结晶温度分别为31.4℃和26.1℃,热焓分别为109.7kJ/kg和108.4kJ/kg。制备的LA-MASA/SiO2三元定形相变复合材料热稳定性较好,在经过50次热循环后也未发生渗漏,且蓄放热速率较LA-MA-SA共晶物分别提高了35%和32%。 展开更多

关键词 三元脂肪酸共晶物 定形相变复合材料 二氧化硅 热性能

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硅藻土基定形相变复合材料的制备与热性能研究 被引量：4

7

作者 王委委 宋肖飞 +2 位作者 蔡以兵 魏取福 刘伟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期228-231,共4页

以硅藻土为基材,在高温条件下物理吸附相变材料A,再经冷却、粉碎及真空干燥后制得硅藻土基定形相变复合材料,并对制得的硅藻土基定形相变复合材料的结构形貌、化学组成、热性能、粒径变化进行了测试。研究结果表明,相变材料A被成功吸附... 以硅藻土为基材,在高温条件下物理吸附相变材料A,再经冷却、粉碎及真空干燥后制得硅藻土基定形相变复合材料,并对制得的硅藻土基定形相变复合材料的结构形貌、化学组成、热性能、粒径变化进行了测试。研究结果表明,相变材料A被成功吸附至硅藻土孔隙中,且没有发生其他化学变化,硅藻土基定形相变复合材料的熔融温度为143.53℃,熔融焓55.26kJ/kg,储热效率为55.08%,硅藻土对相变材料A的实际吸附率为91.67%;原硅藻土的平均粒径为1316nm,硅藻土基定形相变复合材料的平均粒径为971nm,具有良好的定形效果,在加热至相变材料熔融温度以上仍未发生渗漏。 展开更多

关键词 硅藻土 相变材料 定形相变复合材料 热性能

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相变材料在沥青混合料中的研究进展 被引量：10

8

作者 何丽红 杨帆 +2 位作者 王浩 朱洪洲 韦万峰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期220-222,共3页

基于相变材料应用于沥青及其沥青混合料中的研究现状,分析了适用于沥青混合料的相变材料种类以及相变材料的掺入方式,讨论了相变储热沥青混合料高温降温性、低温抗冰凝性的研究进展,并提出相变材料在沥青路面工程中应用的发展方向。

关键词 相变材料 复合定形相变材料 沥青混合料 降温 抗冰凝

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基于相变材料的调温沥青路面应用研究进展 被引量：15

9

作者 林飞鹏 金娇 +3 位作者 郑健龙 史斌 黄存波 任天锃 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期467-472,共6页

相变材料(PCMs)由于其独特的储能特性,已广泛应用于工业、建筑等领域,是一种可以用于道路工程领域中的新型材料,具有良好的应用前景。在总结近几年国内外相关研究的基础上,对相变储能材料在调温沥青路面方面的应用研究进行了概述。介绍... 相变材料(PCMs)由于其独特的储能特性,已广泛应用于工业、建筑等领域,是一种可以用于道路工程领域中的新型材料,具有良好的应用前景。在总结近几年国内外相关研究的基础上,对相变储能材料在调温沥青路面方面的应用研究进行了概述。介绍了共晶系相变材料与定形相变材料的基本概念,进行了基于相变材料的路表温度模型调温机理分析,重点阐述相变材料掺入沥青混合料的方式,对该研究领域的一些现存问题进行了探讨。并提出了适用于沥青路面的相变材料的性能要求与标准,展望了相变调温沥青路面的发展趋势和应用前景。 展开更多

关键词 相变材料 定形相变复合材料 相变温度 调温沥青路面 路用性能

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相变储能沥青混合料制备方式研究现状及展望 被引量：3

10

作者 宫兴 刘卫东 英红 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期219-222,226,共5页

将相变材料与沥青混合料结合可有效地调节路面温度,预防或减轻沥青路面病害,并缓解城市热岛效应。总结了相变储能材料掺入沥青混合料的方式及相应的调温效果,指出不同掺入方式的缺点并提出了相应的解决措施;为提高当前主流的掺入方式-... 将相变材料与沥青混合料结合可有效地调节路面温度,预防或减轻沥青路面病害,并缓解城市热岛效应。总结了相变储能材料掺入沥青混合料的方式及相应的调温效果,指出不同掺入方式的缺点并提出了相应的解决措施;为提高当前主流的掺入方式-复合定形的调温效果,提出了理论有效储能效率指标作为优选复合定形相变材料的载体;同时,展望了相变储能沥青混合料的发展趋势,以期为沥青路面用相变材料的研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 相变材料 相变微胶囊 复合定形相变材料 路用性能 储能效率

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降低沥青路面温度的双向热诱导相变结构研究 被引量：2

11

作者 宫兴 英红 +2 位作者 梁凤芯 刘卫东 许修权 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第13期97-102,共6页

为降低沥青路面温度,缓解路面车辙问题,将相变储热与热诱导相结合设计了双向热诱导相变结构(Bidirectional heat-induced phase change structure,BHI-PCS),同时设置对照组空白结构(Blank structure,BS)、只添加相变材料的相变结构(Phas... 为降低沥青路面温度,缓解路面车辙问题,将相变储热与热诱导相结合设计了双向热诱导相变结构(Bidirectional heat-induced phase change structure,BHI-PCS),同时设置对照组空白结构(Blank structure,BS)、只添加相变材料的相变结构(Phase change structure,PCS)和只添加导热材料的双向热诱导结构(Bidirectional heat-induced structure,BHIS)。基于ABAQUS有限元分析对不同结构内部的热量变化情况及抗车辙能力进行了模拟,并设计室内测温系统对降温效果进行了验证。研究表明:与对照组相比,BHI-PCS降低路面温度效果更为显著,最大模拟温度降低4.1℃,室内测温试验结果与模拟计算结果吻合较好;同时BHI-PCS抵抗车辙的能力较强,最大车辙深度降低46.5%,所提出的结构能够为高温地区降低沥青路面温度,缓解路面车辙问题提供参考。 展开更多

关键词 道路工程 复合定形相变材料(CS-PCM) 沥青路面温度 热诱导 有限元模型 车辙

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