二氧化硅基復合相變儲能材料的制備及熱性能研究.pdf

1、隨著世界能源危機問題的日益突出,對于新型能源和節(jié)能技術的開發(fā)和利用,逐漸得到各個國家的重視,相變儲能技術包括其中。相變儲能技術是利用相變材料在相變過程中吸熱和放熱來實現儲能和釋能,解決時間和空間與能源利用相矛盾的問題,提高能源利用的實效性,提高能源利用率,達到節(jié)能降耗的目的,在建筑、太陽能、廢熱利用等領域有廣泛的應用前景。針對有機相變儲能材料相變過程中的體積變化和液體泄漏等問題,本論文提出了采用有機相變材料與無機二氧化硅材料復合制備高性

2、能定形相變儲能材料的解決方法。
　　 本論文以月桂酸為相變材料,二氧化硅為基體,采用溶膠-凝膠法將相變材料嵌入到SiO2網絡空間內,制備出月桂酸/二氧化硅復合相變儲能材料。采用IR、SEM及DSC等對復合相變儲熱材料進行了結構、形貌以及熱性能表征。結果表明:含相變材料69.1％(質量分數)的復合材料相變溫度為43.1℃,相變潛熱高達104.64J/g,相變材料均勻的嵌入到SiO2網絡空間內,發(fā)生相變時不泄露。同時二氧化硅作為基體

3、材料形成空間傳熱網格,較大的提高了相變材料的導熱性能。
　　 以月桂酸為相變主體材料,硅酸鈉為硅源材料,通過低熱固相化學合成方法制備出二氧化硅包覆月桂酸復合相變儲能材料。實驗采用IR、ESEM、DSC以及XRD等對復合相變儲熱材料進行了結構、形貌以及熱性能表征。結果表明:當月桂酸與硅酸鈉質量比為5:2時可實現復合材料的有效包覆,復合材料的相變焓值高達98.94 J/g,相變溫度為58.6℃。二氧化硅基體材料包裹于純月桂酸相變材料

4、表面,能夠較好的提高相變材料的導熱性能。
　　 以切片石蠟為相變主體材料,通過乳液法制備石蠟微球,以正硅酸乙酯為硅源,在酸性環(huán)境下水解縮聚,實現對石蠟微球的包覆,制備出二氧化硅包覆石蠟相變微囊。實驗采用IR、ESEM、DSC以及XRD等對復合相變儲熱材料進行了結構、形貌以及熱性能表征。結果表明:正硅酸乙酯能夠較好的在石蠟微球表面水解縮聚,達到二氧化硅的定形包覆目的,制備的復合相變微囊粒徑在50μm左右,復合微囊材料的熔化熱可到達