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基于相变材料的调温纺织品研究进展
1
作者 徐聪珠 宋晓蕾 +2 位作者 李永贵 孙润军 董洁 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期36-41,47,共7页
调温纺织品因在提升人体舒适度和节能降耗方面具有显著优势而受到广泛关注。相变材料是依靠自身性能在相变区间内吸收或释放热量,从而实现能量在一定温度范围内存储与释放的材料,是实现调温功能的核心,具有优异的储热能力和可控的相变... 调温纺织品因在提升人体舒适度和节能降耗方面具有显著优势而受到广泛关注。相变材料是依靠自身性能在相变区间内吸收或释放热量,从而实现能量在一定温度范围内存储与释放的材料,是实现调温功能的核心,具有优异的储热能力和可控的相变温度范围。调温纺织品的制备包括相变材料的合成与封装、与纤维的复合以及织物设计。将相变材料整合到织物或纤维中,利用相变材料相态的转变达到织物温度的调节,作用于人体可营造出较舒适的环境-织物-人体微气候,不仅能提升使用者的舒适度,还具有节能减排的作用。综述了相变材料的分类、封装方式及应用现状,介绍了基于相变材料的调温纺织品的制备工艺、热性能表征方法及在军事、航空航天、生物医学、柔性可穿戴设备等领域的应用进展,并展望了调温纺织品未来的发展前景。 展开更多
关键词 相变材料 调温纺织品 研究进展 应用前景
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新型复合蓄冷材料的制备与相变特性研究
2
作者 张云照 刘斌 +3 位作者 李卓睿 刘霜 赵松松 张娜 《保鲜与加工》 北大核心 2025年第3期18-25,共8页
为提高冷库温度的稳定性,更好地维持果蔬品质,开发满足不同保鲜贮存需求的蓄冷材料十分必要。分别以质量分数为5%、10%、15%、20%及25%的SH-4水溶液作为新型复合蓄冷材料,研究了该种复合蓄冷材料的相变特性及其在相变过程中的表现,分析... 为提高冷库温度的稳定性,更好地维持果蔬品质,开发满足不同保鲜贮存需求的蓄冷材料十分必要。分别以质量分数为5%、10%、15%、20%及25%的SH-4水溶液作为新型复合蓄冷材料,研究了该种复合蓄冷材料的相变特性及其在相变过程中的表现,分析了不同质量分数的SH-4水溶液作为蓄冷材料的效果。结果表明,SH-4水溶液的质量分数对其相变特性及蓄冷效果均有重要影响。随着SH-4水溶液质量分数的升高,水分子之间的作用力减弱,其相变温度从-1.23℃下降至-11.76℃,而相变潜热从278.40 J/g降至63.83 J/g,由此可以看出,通过调节SH-4水溶液的质量分数,可以满足0℃以下的低温保鲜贮藏对蓄冷材料的要求。此外,随着SH-4水溶液质量分数的降低,其过冷度逐渐降低,释冷时间略有增加,材料性能有所提升。总体来看,质量分数为5%、10%和15%的SH-4水溶液更适合作为低温贮藏的蓄冷材料应用于保鲜领域。最后,通过循环冷冻解冻试验证明了SH-4水溶液稳定性良好,实用性较强。本研究结果可为相变材料在低温保鲜贮藏领域的研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 相变蓄冷 相变温度 相变材料性质 制备
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控温型液态地膜构建及其对玉米种植的影响
3
作者 刘鑫 李靖梅 +6 位作者 姜雨洁 陈璐颖 林兴维 李荣玉 尹显慧 龙友华 马悦 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期427-435,共9页
适宜的温度和湿度是作物健康生长的必要条件,而地膜覆盖能有效缓解种植过程中干旱或低温环境给作物生长发育带来的不良影响。液态地膜作为一种新型生物可降解地膜,具有使用便捷,不受地形限制和对环境友好的特点,但应用过程中仍然存在保... 适宜的温度和湿度是作物健康生长的必要条件,而地膜覆盖能有效缓解种植过程中干旱或低温环境给作物生长发育带来的不良影响。液态地膜作为一种新型生物可降解地膜,具有使用便捷,不受地形限制和对环境友好的特点,但应用过程中仍然存在保温、保墒能力欠佳的问题。本文通过在液态地膜配方的基础上引入一种以生物质炭为载体的复合型相变材料,构建出一种具有良好保温、保墒效果的控温型液态地膜。与普通液态地膜相比,控温型液态地膜对土壤的保温、保墒效果分别提升了0.7℃,15.45%。在喷施了控温液态地膜后,玉米种子发芽率达94.17%,且对幼苗生长和叶片叶绿素的积累有促进作用。本文构建了一种具有良好保温保墒效果的控温型液态地膜,为改善普通液态地膜的保温、保墒性能,促进液态地膜的研发提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 控温液态地膜 玉米 相变材料 生物质炭 保温保墒
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相变温度可调的导热复合共晶相变材料的制备及性能
4
作者 张鑫炎 杨洁 +1 位作者 魏忠 杨伟 《精细化工》 北大核心 2025年第3期684-691,共8页
首先,以十水合硫酸钠(SSD)和十二水合磷酸氢二钠(DHPD)为二元共晶组分,通过物理共混并加入细菌纤维素(BC)、成核剂(硼砂和五水硫代硫酸钠)制备了相变基体材料(SD),考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD相变温度和相变潜热的影响。然后,向由m(SSD)... 首先,以十水合硫酸钠(SSD)和十二水合磷酸氢二钠(DHPD)为二元共晶组分,通过物理共混并加入细菌纤维素(BC)、成核剂(硼砂和五水硫代硫酸钠)制备了相变基体材料(SD),考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD相变温度和相变潜热的影响。然后,向由m(SSD)∶m(DHPD)=6∶4制备的SD(记为SD64)中引入不同含量(x,以SD64的质量计,下同)六方氮化硼(h-BN),制备了导热复合共晶相变材料(xBN-SD64)。通过FTIR、XRD和SEM对样品进行了表征,测试了样品的过冷、相分离、热导率和热循环性能,评价了其热管理能力。结果表明,分别加入SSD和DHPD质量3%的硼砂和五水硫代硫酸钠,SD64的过冷度仅为3.4℃;BC的加入消除了SD的相分离;SD可实现相变温度在31.8~35.7℃之间的有效调控。5BN-SD64的热导率从SD64的0.81 W/(m·K)增至1.20 W/(m·K),相变潜热仅从SD64的(205.3±3.3)J/g降至(199.6±4.2)J/g,相变温度维持在(31.2±0.4)℃;经过50次的热循环,其相变潜热保留率为93%。5BN-SD64应用于建筑的热管理能减少模型建筑室内5.6℃的温度波动。 展开更多
关键词 共晶水合盐 复合共晶相变材料 热管理 氮化硼 热导率 相变温度 建筑化学品
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基于Y形翅片的相变材料冷却光伏电池的实验及理论研究
5
作者 郭伟 贺春光 +4 位作者 韩伟 付康丽 张顺奇 姚明宇 安佳坤 《热力发电》 北大核心 2025年第5期54-63,共10页
光伏发电充分利用了太阳能绿色清洁、分布广泛、储备丰富的优势,但光伏组件的发电效率往往因工作温度升高而下降,严重影响系统性能。针对这一问题,通过实验研究了基于Y形翅片的相变材料对光伏电池的冷却效果,重点分析了Y形翅片的分杈角... 光伏发电充分利用了太阳能绿色清洁、分布广泛、储备丰富的优势,但光伏组件的发电效率往往因工作温度升高而下降,严重影响系统性能。针对这一问题,通过实验研究了基于Y形翅片的相变材料对光伏电池的冷却效果,重点分析了Y形翅片的分杈角、位置长度和长度比等结构参数对系统热电性能的影响。研究结果表明:与无翅片系统相比,带有Y形翅片的系统平均光电转换效率提高了0.37%,同时石蜡的平均熔化速率增加了21.52%;位置长度对熔化速率的影响最大;分杈角为60°、长度比为2、位置长度为0时,Y形翅片能够使腔体内温度均匀性达到最佳。光伏电池通过耦合Y形翅片和相变材料进行散热,有望解决相变材料热导性差导致的熔化不均、内部温度分层、局部温度过高以及热斑等实际应用中的问题。 展开更多
关键词 光伏发电 相变材料 Y形翅片 温度均匀性
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硅胶废料复合相变材料的合成及控温性能
6
作者 解卓学 寇艳 +1 位作者 史全 田颖 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第2期29-37,共9页
将采用硅胶废料(SGW)制备的多孔二氧化硅(PSD)作为载体,以癸酸-十六醇(DA-HD)作为基础相变材料,制备了复合相变材料癸酸-十六醇/多孔二氧化硅(PSD-DA-HD),并引入膨胀石墨(EG)来增强其导热能力.采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA... 将采用硅胶废料(SGW)制备的多孔二氧化硅(PSD)作为载体,以癸酸-十六醇(DA-HD)作为基础相变材料,制备了复合相变材料癸酸-十六醇/多孔二氧化硅(PSD-DA-HD),并引入膨胀石墨(EG)来增强其导热能力.采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)和热常数分析法对复合相变材料的热性能进行了评价.将复合相变材料与水泥砂浆按比例进行共混,形成相变砂浆,研究了相变砂浆在模拟应用实验中的控温能力.结果表明,DA-HD通过物理作用被包裹在PSD孔隙中,负载能力可达61.7%,其焓值为105.6 J/g,负载后的PSD-DA-HD复合相变材料具有定型性.膨胀石墨的引入可使PSD/EG-DA-HD复合相变材料的导热系数增至0.9513 W/(m·K),但其负载能力降至49.5%,焓值变为88.1 J/g.PSD-DA-HD和PSD/EG-DA-HD的最高工作温度为92.2℃,在该温度以下可确保材料具有热稳定性.将PSD-DA-HD和PSD/EG-DA-HD分别与水泥砂浆进行共混,制成的相变砂浆C-PSD-DA-HD和C-PSD/EG-DA-HD均具有良好的储热控温特性,在18~32℃范围内分别可维持12.7和6.7 min.在模拟实验中,与没有相变材料的空白组相比,含有PSD-DA-HD的相变砂浆在18~32℃范围内的控温时间增加了267.92%. 展开更多
关键词 相变材料 复合材料 硅胶废料 控温 相变砂浆
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PU基固固相变储热材料及其调温沥青的制备与性能
7
作者 魏晋 贾猛 +1 位作者 张帆 田鹏江 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期389-395,共7页
为解决夏季沥青路面温度过高导致稳定性降低等问题,本研究采用两步聚合法合成具有主动调温功能的聚氨酯基固固相变储热材料(PUPCM)作为沥青改性剂,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)探究了PUPCM的化学... 为解决夏季沥青路面温度过高导致稳定性降低等问题,本研究采用两步聚合法合成具有主动调温功能的聚氨酯基固固相变储热材料(PUPCM)作为沥青改性剂,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)探究了PUPCM的化学结构、相变性能和热稳定性,通过离析、流变和调温实验研究PUPCM对调温沥青性能的影响,通过比热容实验揭示调温机理。结果表明,PUPCM在180℃下无降解和泄漏问题,能承受沥青路面的高温施工环境;具有适宜的相变温度(熔化和结晶起始温度为48.07℃和37.50℃)和出色的相变储热能力(潜热值:101.71 J/g)。添加PUPCM能同时改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性。为确保良好的贮存稳定性,调温沥青中PUPCM的最大掺量为8%。此掺量下,调温沥青升高至55℃时的时间比原样沥青迟25 min,PUPCM可降低沥青温度达3.6℃,原因为PUPCM在20~60℃范围始终具有比沥青更大的比热容(尤其在相变区间)。 展开更多
关键词 固固相变储热材料 调温沥青 流变性能 调温性能
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木质纤维素/聚乙二醇复合相变材料及其控温性能研究
8
作者 解卓学 寇艳 +1 位作者 史全 田颖 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期80-85,共6页
以聚乙二醇基交联共聚物(MFPEG)为相变功能单元,采用木质纤维素作为支撑骨架,通过物理吸附将MFPEG与纤维素骨架复合,制备了具有固-固相变行为的新型木质纤维素/聚乙二醇复合相变材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜考察了复合相变材... 以聚乙二醇基交联共聚物(MFPEG)为相变功能单元,采用木质纤维素作为支撑骨架,通过物理吸附将MFPEG与纤维素骨架复合,制备了具有固-固相变行为的新型木质纤维素/聚乙二醇复合相变材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜考察了复合相变材料的结构与形貌特征;采用差示扫描量热仪、热重分析仪和热常数分析仪研究了复合材料的相变特性、热稳定性与导热性能;进一步通过模拟控温实验研究了复合相变材料的控温性能。结果表明:MFPEG通过物理作用包覆在木质纤维素支撑骨架中,使得复合相变材料表现出一定的柔韧性;复合相变材料的MFPEG包覆量约为67.78%,升温过程中相变温度和焓值分别为35.15℃和75.25J/g。在18~32℃温区模拟控温实验中,复合相变材料的控温时间比对照组增加了108%,表现出优异的控温性能。 展开更多
关键词 固-固相变材料 复合材料 木质纤维素 MFPEG 控温
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方腔内正十八烷相变材料凝固放热特性试验研究
9
作者 曹世豪 赵锡佳 +2 位作者 王方全 喻贤磊 杨荣山 《材料导报》 北大核心 2025年第9期259-263,F0003,共6页
针对方腔内正十八烷相变材料的凝固放热特性问题开展研究。首先测试液相密度、动力黏度等与温度的关系,完善热物理参数。随后设计出正十八烷的凝固放热性能综合试验,测得温度时空分布特征以及凝固边界演化规律。建立流-固-热三场耦合计... 针对方腔内正十八烷相变材料的凝固放热特性问题开展研究。首先测试液相密度、动力黏度等与温度的关系,完善热物理参数。随后设计出正十八烷的凝固放热性能综合试验,测得温度时空分布特征以及凝固边界演化规律。建立流-固-热三场耦合计算模型,分析液相自然对流的影响。结果表明,液相密度与温度呈线性减小关系,动力黏度与温度呈二次多项式减小关系,而热膨胀系数介于9.03×10^(-4)~9.55×10^(-4)℃^(-1)。在低温环境下,方腔内正十八烷的凝固边界呈现对称状向中心点蔓延,整个凝固放热过程可分为四个阶段,其中前两个阶段储能释放量占比达到97.1%,而液相自然对流传热仅对第一阶段有微弱的影响。此外,正十八烷的凝固放热效率与冷却温度呈四次多项式关系,其中15℃为最优冷却温度。 展开更多
关键词 相变材料 正十八烷 凝固边界 温度 自然对流
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自调温相变微胶囊的制备及性能研究
10
作者 周建华 李思彤 牛转丽 《针织工业》 北大核心 2025年第4期27-31,共5页
具有自调温功能的纺织品引起了人们的广泛关注,将相变材料与纺织材料结合是赋予纺织品自调温功能的重要方法。选取正十八烷相变材料作为芯材,采用Pickering乳液聚合的方式,通过聚丙烯酸接枝改性具有辐射冷却性能的纳米粒子ZnO@ZIF-8@SiO... 具有自调温功能的纺织品引起了人们的广泛关注,将相变材料与纺织材料结合是赋予纺织品自调温功能的重要方法。选取正十八烷相变材料作为芯材,采用Pickering乳液聚合的方式,通过聚丙烯酸接枝改性具有辐射冷却性能的纳米粒子ZnO@ZIF-8@SiO_(2)(MZZS)来充当稳定剂,制备了MZZS-PMMA相变微胶囊,并将其应用于织物整理。结果表明,当芯壁比为4:4时,制备的相变微胶囊具有规则的球形结构,粒径分布窄,在200~400nm的范围内,其熔融焓和结晶焓分别为118.78J/g和114.54J/g,包覆率达50.34%,涂层织物具有优良的辐射冷却、调温性能及循环稳定性。 展开更多
关键词 相变微胶囊 Pickering乳液聚合 调温性能 辐射冷却 涂层织物
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相变黏土单向冻融作用下冻胀特性的试验研究
11
作者 王泽帆 刘东海 +1 位作者 岳雪琴 杨家琦 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期705-714,共10页
掺混相变材料(PCM)的相变黏土以其防冻控温的特性,使黏土心墙、渠道、坝堤、道路等场景下的负温施工成为了可能。针对冬季施工现场日循环冻融作用的环境特点,在室内模拟开展封闭系统、分段控温、浅冻结条件下的单向冻融试验,研究相变黏... 掺混相变材料(PCM)的相变黏土以其防冻控温的特性,使黏土心墙、渠道、坝堤、道路等场景下的负温施工成为了可能。针对冬季施工现场日循环冻融作用的环境特点,在室内模拟开展封闭系统、分段控温、浅冻结条件下的单向冻融试验,研究相变黏土冻胀特性及在冻融循环作用下冻胀发育规律及机理。结果表明:相变黏土的冻胀特性较不掺混PCM的黏土(素土)得到了改良,经历冻融循环后,相变黏土的最终冻胀量远小于相同冻融循环次数下的素土试样,且土料的冻结锋面下移速率及水分迁移程度降低;多次冻融循环后,素土的冷生构造产生了更为显著的发育,而相变黏土未表现出明显的冻胀敏感性,冷生构造的形成和发育都非常缓慢。分析认为,初始饱和度较低、孔隙较大以及PCM的高潜热储能、冻缩性、阻水性等是使相变黏土冻胀特性得到改良的主要原因。研究可为相变黏土作为潜在大坝心墙、渠道、坝堤、道路的建设材料提供寒区冬季施工防冻提供了理论依据。 展开更多
关键词 负温施工 相变黏土 冻融循环 冻胀特性 相变材料
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双向调温阻燃防静电纺织品的制备及其性能
12
作者 林思伶 刘赋瑶 +4 位作者 张成 侯琳 徐炎炎 付冉迁 樊威 《纺织学报》 北大核心 2025年第6期38-44,共7页
为获得兼具调温、阻燃及防静电功能的智能面料,首先,分别将相变温度为28℃和33℃的相变微胶囊乳液与粘胶纤维纺丝原液进行混合,通过湿法纺丝工艺制备出具有温度调节功能的粘胶纤维。其次,采用环锭纺工艺将其与本质阻燃纤维(包括腈氯纶... 为获得兼具调温、阻燃及防静电功能的智能面料,首先,分别将相变温度为28℃和33℃的相变微胶囊乳液与粘胶纤维纺丝原液进行混合,通过湿法纺丝工艺制备出具有温度调节功能的粘胶纤维。其次,采用环锭纺工艺将其与本质阻燃纤维(包括腈氯纶、芳纶1313和阻燃粘胶纤维)进行混纺,通过优化混纺比例制得具有阻燃特性的可调温纱线。最后,将阻燃可调温纱线与导电锦纶纱线进行合股,制备出兼具阻燃、防静电的可调温智能纱线,并通过半自动织机织制出具有调温、阻燃及防静电功能的智能纺织品。对该智能纱线及其织物的表面形貌、调温性能、阻燃性能及防静电性能进行表征及分析。结果表明:将相变微胶囊-粘胶纤维与本质阻燃纤维通过环锭纺制备获得的混纺纤维具有明显的阻燃协同效应;相比于28℃相变阻燃纱线,将33℃相变阻燃纱线与锦纶导电纱线通过捻合获得的智能纱线在纺织品应用上具有更为优异的性能。 展开更多
关键词 多功能织物 相变微胶囊 粘胶纤维 智能调温纺织品 阻燃 防静电 智能纱线
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相变温度调节剂对CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O复合相变材料热物性的影响研究
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作者 王强强 罗孝学 +2 位作者 李祥林 王天任 汪永杰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期94-98,104,共6页
以CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O为相变基材,尿素、氯化铵、乙二醇、丙三醇、氯化钠和氯化钾为相变温度调节剂,分析不同类型温度调节剂对CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O复合相变材料相变温度与相变潜热值... 以CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O为相变基材,尿素、氯化铵、乙二醇、丙三醇、氯化钠和氯化钾为相变温度调节剂,分析不同类型温度调节剂对CaCl_(2)·6H_(2)O-SrCl_(2)·6H_(2)O复合相变材料相变温度与相变潜热值的影响。结果表明:乙二醇、丙三醇能够显著调节复合相变材料的相变温度,过冷度较小,且能够保持较高的相变潜热值,其次是尿素、氯化铵,而氯化钠和氯化钾温效果不佳,同时增加了复合相变材料的过冷度,影响复合相变材料的储热能力。 展开更多
关键词 相变温度调节剂 相变温度 相变潜热值 过冷度
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严寒地区相变日光温室蓄放热性能模拟研究
14
作者 孟凡康 彭栋坤 蔡鹏 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2532-2539,共8页
为了探究严寒地区相变日光温室蓄放热性能的影响因素及其内在规律,首先,基于TRNSYS软件构建全尺寸相变日光温室模型,并进行试验验证其可靠性及准确性。随后,利用此模型探究温室跨度、北墙高度、传热系数等围护结构参数以及相变温度、相... 为了探究严寒地区相变日光温室蓄放热性能的影响因素及其内在规律,首先,基于TRNSYS软件构建全尺寸相变日光温室模型,并进行试验验证其可靠性及准确性。随后,利用此模型探究温室跨度、北墙高度、传热系数等围护结构参数以及相变温度、相变潜热、相变材料用量等相变材料参数对相变温室空气平均温度、有效积温的影响情况。最终,使用SPSS进行多因素回归分析确立了有效积温与上述各个参数之间的非线性回归方程。在本试验工况下,通过数据分析获得以下结论:有效积温和空气平均温度随温室跨度和北墙传热系数的增大而减小,呈现负相关,随北墙高度、相变潜热和相变材料使用量的增大而增大,呈现正相关;在相变温度为23℃时,空气平均温度和有效积温达到最大,分别为16.63℃、36.29℃·d;构建了有效积温与北墙传热系数、日光温室跨度、北墙高度、相变材料使用量、相变潜热、相变温度等参数的非线性回归方程。本研究为严寒地区相变日光温室的设计和改造优化提供了便捷手段。 展开更多
关键词 日光温室 相变材料 蓄放热性能 有效积温 回归方程
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聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响研究 被引量：2
15
作者 张雪丽 孙伟清 郑君华 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期841-843,共3页
聚氨酯型固-固相变储能材料可以有效提高沥青的相变储能能力,从而在调节路面温度的同时,减小温度波动。基于上述背景,针对聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响展开研究。确定相变材料的分类标准,并分别研究其储能原理及具体... 聚氨酯型固-固相变储能材料可以有效提高沥青的相变储能能力,从而在调节路面温度的同时,减小温度波动。基于上述背景,针对聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响展开研究。确定相变材料的分类标准,并分别研究其储能原理及具体应用情况,完成对聚氨酯型固-固相变储能材料特性的分析。在此基础上,定义周期性储热边界条件,根据沥青调温过程中内聚能密度的变化形式,推导相变储能材料的能量变化规律,从而确定聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响能力。 展开更多
关键词 聚氨酯 固-固相变储能材料 沥青调温效果 储热边界条件 内聚能密度 能量变化
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有机基相变材料的研究与应用 被引量：2
16
作者 肖力光 杨薇冰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-6,共6页
相变材料(PCM)是一种可逆的储能材料,在实际使用中可以周期性的以相变潜热的形式储存能量以达到节能的效果。针对相变温度为中低温的有机基相变材料(OPCM)进行了探讨,其具有长期的化学稳定性,无污染且节能、高效、无毒无腐蚀性。归纳综... 相变材料(PCM)是一种可逆的储能材料,在实际使用中可以周期性的以相变潜热的形式储存能量以达到节能的效果。针对相变温度为中低温的有机基相变材料(OPCM)进行了探讨,其具有长期的化学稳定性,无污染且节能、高效、无毒无腐蚀性。归纳综述了国内外有机基相变材料的制备以及OPCM包封技术的最新研究成果,根据材料的特点介绍了降低可燃性的方法以及在各个领域的最新应用。 展开更多
关键词 相变材料 有机基 相变温度 阻燃 热能存储
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南海天然气水合物试采储层热流耦合与温度场调控研究进展 被引量：2
17
作者 秦绪文 陆程 +6 位作者 张召彬 王平康 李守定 董艳辉 马超 何玉发 庞守吉 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3213-3224,共12页
中国南海天然气水合物储层类型以泥质粉砂为主,与其他国家和地区的砂质储层相比开采难度大。本文针对南海北部泥质粉砂天然气水合物降压开采涉及的相变习性演化、有效渗透率变化、热流耦合模式、试采系统温度场调控与矿场尺度增温防冰... 中国南海天然气水合物储层类型以泥质粉砂为主,与其他国家和地区的砂质储层相比开采难度大。本文针对南海北部泥质粉砂天然气水合物降压开采涉及的相变习性演化、有效渗透率变化、热流耦合模式、试采系统温度场调控与矿场尺度增温防冰等关键问题,综述了笔者团队近年来取得的最新研究成果。研究表明,泥质粉砂型水合物相变始终处于动态平衡状态,储层因富含黏土水合物相变滞后效应明显;试采井壁处节流膨胀效应强烈,“温度漏斗”斜率最大,一旦形成“水锁”与生成二次水合物,气相渗流能力将明显降低;在无外部热源补给情况下,较高的产气速率,易造成水合物分解速率减缓直至停止分解,中国南海泥质粉砂水合物分解主要受传热控制模式影响,亟需建立有效的“储层-井筒”试采系统多元温压调控与安全流动机制,提高产气效率;依托自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外科学观测研究站,利用原位补热降压充填的水合物开采方法,成功完成矿场尺度水合物试采系统温度场改造试验,进一步优化提高了储层渗流能力,实现了增渗扩产目的。 展开更多
关键词 泥质粉砂 试采系统 相变习性 热流耦合 温度场改造
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面向短时/断续工作制的电机系统固–液相变热管理技术及应用发展 被引量：5
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作者 邱书恒 王海峰 +3 位作者 熊斌 花为 邹亮 张驰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期280-292,I0023,共14页
固–液相变现象表现出的潜热特性可有效平抑瞬时温升,将其应用于航天航空、奔越式机器人、新能源汽车、数控机床等电机热管理系统,可有效提高短时工作制或断续周期性工作制(S2—S8)下运行的伺服电驱动系统的瞬态性能。为了总结归纳固–... 固–液相变现象表现出的潜热特性可有效平抑瞬时温升,将其应用于航天航空、奔越式机器人、新能源汽车、数控机床等电机热管理系统,可有效提高短时工作制或断续周期性工作制(S2—S8)下运行的伺服电驱动系统的瞬态性能。为了总结归纳固–液相变材料的电机系统热管理技术及其应用现状,该文针对固–液相变材料特性、系统数值计算与仿真模拟、样机实验测试方法、相变热管理系统结构等4个方面开展调研,并提出亟待解决的关键技术问题。研究发现:目前阶段石蜡和低温熔盐是适合电机系统的最佳相变介质,但仍存在导热系数较低的问题,需通过改性强化解决;通过机壳灌注相变材料,可有效实现温升平抑,但尚缺乏有针对性的热路拓扑设计;采用焓–多孔方法是模拟相变过程的理想手段,但糊状区参数的取值缺乏理论指导;最后,固–液相变过程的测试中侵入式传感器易对电磁、热、流场的自然演变过程产生干扰。 展开更多
关键词 电机系统 热管理技术 S2—S8工作制 温升平抑 固–液相变材料 电系统结构 分析方法 实验测试方法
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多孔铝骨架/复合相变材料温控性能研究 被引量：2
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作者 胡智涵 黄书烽 +2 位作者 范芳蕾 史冬敏 蓝宁 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期3128-3137,共10页
相变储能材料(PCM)具有储热密度大、储/放热过程几乎恒温性等优点,是解决电子器件狭小空间下高热流密度问题的理想方案,但相变材料本身的导热系数较低、传热效率差等特性却限制了其应用范围。针对上述难题,以石蜡作为相变材料,通过3D打... 相变储能材料(PCM)具有储热密度大、储/放热过程几乎恒温性等优点,是解决电子器件狭小空间下高热流密度问题的理想方案,但相变材料本身的导热系数较低、传热效率差等特性却限制了其应用范围。针对上述难题,以石蜡作为相变材料,通过3D打印制备多孔铝骨架,再采用水浴灌注法将石蜡灌注到多孔铝骨架中,制备出多孔铝骨架/复合相变材料(AS-PCM)。通过实验探究了95%、85%、75%3种孔隙率的温控性能。实验结果表明,添加多孔铝骨架可增强PCM的热传递,从而降低热源温度。在较大的功率下,AS-PCM对传热的改善更为明显。熔化完成前,低孔隙率AS-PCM热沉的底部温度和温度梯度更低,使用多孔铝骨架代替泡沫金属,为提高PCMs的导热性能提供了了新的多孔金属基体。 展开更多
关键词 多孔铝骨架 3D打印 复合相变材料 温控性能
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骨料级配对相变沥青混合料性能的影响 被引量：4
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作者 董子震 张金喜 +1 位作者 孙国强 张阳光 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第1期352-359,共8页
相变沥青混合料是一种可以调节沥青混凝土路面温度的新型功能性路面材料,其中,沥青混合料骨料级配对相变沥青混合料的路用性能和调温性能的影响值得深入研究。选择两种复合定型相变材料(composite-shaped phase change materials,CPCM)... 相变沥青混合料是一种可以调节沥青混凝土路面温度的新型功能性路面材料,其中,沥青混合料骨料级配对相变沥青混合料的路用性能和调温性能的影响值得深入研究。选择两种复合定型相变材料(composite-shaped phase change materials,CPCM)石蜡/膨胀石墨/高密度聚乙烯(paraffin/expanded graphite/high-density polyethylene,PHDP)和DTC道路温度调节材料,首先利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)试验,对CPCMs与沥青之间的反应进行了定性分析。其次,分别制备级配类型为AC-16与AC-20的相变沥青混合料,通过路用性能试验和调温试验评价不同骨料级配对相变沥青混合料路用性能与调温效果的影响。结果表明,两种CPCM与沥青之间均为物理反应;相比级配类型AC-16,AC-20可以显著提高含PHDP的相变沥青混合料的路用性能与调温效果,但是对于含DTC道路温度调节材料的相变沥青混合料的改善效果不显著。 展开更多
关键词 沥青混合料 相变材料 路用性能 调温效果
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