單分散Bi-Ga相變微膠囊制備及熱循環(huán)穩(wěn)定性.pdf

1、由于相變材料(Phase Change Materials，PCM)能量存儲密度高、能量轉(zhuǎn)換效率高、儲存和釋放熱能時(shí)幾乎具有恒定的溫度的特點(diǎn)，在熱能存儲系統(tǒng)受到各國越來越多的關(guān)注。金屬相變材料高溫時(shí)活性大，容易引起容器的腐蝕，必須要考慮如何對金屬相變材料進(jìn)行可靠封裝。相變微膠囊（Microencapsulation Phase Change Materials，MEPCM））形式是解決這一問題的重要方法。針對以往電鍍法制備金屬相變微膠囊

2、存在的一系列問題，本文采用脈沖微孔噴射法（即POEM法），利用偏晶合金相分離特性一步制備出滿足相變微膠囊要求的Bi-Ga核殼結(jié)構(gòu)粒子，探討了制備頻率、熔煉保溫時(shí)間和環(huán)境冷卻氣氛對制備的影響。對這些相變微膠囊進(jìn)了吸放熱循環(huán)穩(wěn)定性測試，研究了相變微膠囊熱循環(huán)后熱物性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、旁O(shè)計(jì)了5種組分的Bi-Ga微膠囊粒子Bi50Ga50、Bi45Ga55、Bi30Ga70、Bi25Ga75、Bi20Ga80，利用

3、POEM制備粒徑均一、分散度小的Bi-Ga合金微粒子，這些該微粒子具有高熔點(diǎn)的Bi富集相為外殼及低熔點(diǎn)的Ga富集相為核心的核殼結(jié)構(gòu)，每個組分下均形成了較為完美的核殼形貌。改變振動頻率會影響微粒子的粒徑分布和球形度。振動頻率為10 Hz可滿足所有組分的制備工作，但是100 Hz振動頻率對于一些成分制備不利。對于Ga含量少，Bi含量多的組分，可延長保溫時(shí)間來保證充分合金化，以達(dá)到更好形貌粒子的制備;對于Ga含量多，Bi含量少的組分，需采用冷

4、卻能力更強(qiáng)的氣體作為冷卻氣氛，保證微膠囊粒子能夠完整的凝固;對于臨界組分則兩方面都考慮。
　?、评肧EM、EDS等對POEM法制備出的單分散相變微膠囊進(jìn)行表征分析，發(fā)現(xiàn)微膠囊粒子都形成了很好的核殼結(jié)構(gòu)。以臨界組分為界限，左邊Ga含量少的組分，保溫90 min、Ar氣做冷卻氣體能夠形成更好的核殼形貌;右邊Ga含量多的組分，40 min、He氣做冷卻氣體能形成很好的核殼結(jié)構(gòu);臨界組分保溫60 min，Ar∶He=3∶2做冷卻氣體能實(shí)