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题名石墨烯/正十八烷复合相变材料制备及导热性能研究
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作者
王琴
孙浩焱
王元元
俞晓晓
董岚
吴子华
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机构
上海第二工业大学能源与材料学院
上海市先进热功能材料工程研究中心
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出处
《计量学报》
北大核心
2025年第4期511-517,共7页
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基金
国家自然科学基金(52176081
52306259)
+1 种基金
上海市启明星培育(扬帆专项23YF1413500)
上海市青年科技启明星计划(21QA1403300)。
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文摘
以正十八烷作为基体,通过机械混合方法引入石墨烯这一具有优异导热性能的纳米材料,制备了不同质量分数的石墨烯/正十八烷复合相变材料,从而提升基体正十八烷的导热性能。通过实验制备了不同质量分数的石墨烯/正十八烷复合相变材料,并对其进行了物理化学表征与导热性能测试。实验结果显示,随着石墨烯质量分数的增加,复合材料的导热性能提升。当石墨烯的质量分数为1.5%时,石墨烯/正十八烷复合相变材料的固态和液态热导分别达到了0.33 W/(m·K)和0.19 W/(m·K),相较于纯正十八烷,其固态热导提高了83.3%,液态热导则提高了18.7%。这些结果表明,石墨烯作为导热增强剂能够有效提升相变材料的热传导性能,尤其在固态下的导热效果尤为显著。
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关键词
热学计量
导热性能
石墨烯
正十八烷
相变材料
复合材料
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Keywords
thermometrics
thermal conductivity
graphene
N-octadecane
phase change materials
composite material
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分类号
TB94
[机械工程—测试计量技术及仪器]
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题名热虹吸优化相变-热电系统传热性能研究
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作者
孙浩焱
王琴
王元元
刘安邦
俞晓晓
吴子华
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机构
上海第二工业大学能源与材料学院
上海市先进热功能材料工程研究中心
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出处
《计量学报》
北大核心
2025年第4期505-510,共6页
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基金
国家自然科学基金(52176081,52306259)
上海市启明星培育扬帆专项(23YF1413500)
+2 种基金
上海市科委地方院校能力建设(22010500500)
上海市青年科技启明星计划(21QA1403300)
上海第二工业大学研究生副导师科研能力提升专项(EGD24DS03)。
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文摘
为克服相变材料(PCM)传热性能较差的缺点,通过传热强化技术来提升热能利用效率。利用热虹吸管(TS)内部工作介质的相变过程实现高于金属的导热性能。将热虹吸管引入PCM-TEG耦合系统来提高热能利用率。实验对比研究了热虹吸管的传热段比例(4∶2∶4和3∶3∶3两种情况)与冷却条件(自然冷却模式与水冷模式)对PCM-TS-TEG耦合系统发电性能的影响。研究结果表明:在自然冷却模式下,当热管传热段比例为4∶2∶4时,热管两端的轴向温差为20.91℃,相较于3∶3∶3的工况减小了7.45℃,表现出更好的传热性能。并且在此传热段比例条件下PCM-TS-TEG耦合系统在PCM相变期间输出电能更佳,累计输出86.44 J。在实验结果的基础上,进一步研究了水冷模式对系统发电性能的影响,发现当水冷流速为16 r/min时,系统的发电量最高,输出电能为410.28 J。
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关键词
热学计量
传热性能
热虹吸管
相变材料
热电器件
热电转换
热能存储
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Keywords
thermometrics
heat transfer performance
thermosyphons
phase change material
thermoelectric generator
thermoelectric conversion
thermal energy storage
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分类号
TB94
[机械工程—测试计量技术及仪器]
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