硅藻土-石蠟定形相變儲(chǔ)能材料的制備與性能表征.pdf

1、建筑能耗約占整個(gè)社會(huì)總能耗的20％，其中用于調(diào)節(jié)建筑物溫度所消耗的部分是所占比例最大的部分之一。在能源日益短缺的今天，降低建筑物的能源消耗是目前亟待解決的世界性問題。太陽輻射的周期性導(dǎo)致建筑物晝夜溫度波動(dòng)，利用材料的相變特性將建筑物日間吸收的熱量存儲(chǔ)起來，并在夜間緩緩放出，可以緩沖建筑物內(nèi)部的峰谷溫度、降低建筑能耗。具有人體溫度附近相變溫度的相變介質(zhì)往往為有機(jī)物組成，在吸收熱量發(fā)生相變進(jìn)而熔化后會(huì)流淌變形，材料原有的形狀難以保存，為應(yīng)用

2、帶來諸多不便，因此相變介質(zhì)需要與多孔材料復(fù)合以解決這一問題。天然多孔材料硅藻土具有很高的比表面積和耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，是定形相變儲(chǔ)能材料的良好基體。本文通過對硅藻土進(jìn)行處理及改性提高了這一基體材料對相變介質(zhì)的吸附量，以共混法制得了低相變溫度的石蠟作為相變介質(zhì)，并研究了將2者通過真空浸漬法相結(jié)合制備的定形相變儲(chǔ)能材料的熱學(xué)性質(zhì)。研究取得了以下結(jié)果:
　　1)將硅藻土與NaBH4/PVP混合溶液、NaOH溶液或三甲基氯硅烷反應(yīng)對其進(jìn)

3、行孔結(jié)構(gòu)的擴(kuò)容，利用掃描電鏡(SEM)和靜態(tài)氮吸附儀研究了改性前后孔結(jié)構(gòu)的變化，發(fā)現(xiàn)75℃下的NaOH溶液能起到擴(kuò)孔的作用，且孔徑的增大與處理時(shí)間的延長呈線性關(guān)系，當(dāng)處理時(shí)間為8h時(shí)，孔徑由0.359μm提升至0.924μm。三甲基氯硅烷有機(jī)改性32h的硅藻土對蓖麻油/水混合物中蓖麻油的吸附效果與未改性硅藻土相比，提高了近10倍，吸油率達(dá)到169.7％。
　　2)通過液體石蠟和切片石蠟的共混制備了具有良好熱穩(wěn)定性的低相變溫度混合石

4、蠟。當(dāng)混合石蠟中切片石蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％時(shí)，混合石蠟的相變溫度為34.71℃，相變焓為171.53J/g。
　　3)通過真空浸漬法制備了定形相變儲(chǔ)能材料，研究了擴(kuò)容處理和有機(jī)改性前后的硅藻土對低相變溫度混合石蠟的裝載效果及定形相變儲(chǔ)能材料的熱性能。當(dāng)選用于75℃下經(jīng)NaOH溶液處理8h的硅藻土制備定形相變儲(chǔ)能材料時(shí)，在不發(fā)生泄漏的前提下，儲(chǔ)能材料中混合石蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)64％。TG分析表明這一儲(chǔ)能材料具有良好的熱穩(wěn)定性，DSC分