納米TiO2-丁四醇復(fù)合相變材料的制備和熱學(xué)性能研究.pdf

1、為解決航天器防熱問題，需要開發(fā)更加高效強大的相變材料。丁四醇作為一種中溫相變材料因具有高的相變焓而防熱性能優(yōu)越，應(yīng)用前景巨大。本文提出一種新型的復(fù)合相變材料，微量納米顆粒加入丁四醇相變材料中，能提高熱導(dǎo)率從而促進相變材料融化速率，并能增加比熱進而提高相變材料的蓄熱能力。研究了納米TiO2/丁四醇復(fù)合相變材料的制備工藝、組織和熱學(xué)性能。
　　用兩步法制備穩(wěn)定懸浮的納米TiO2/丁四醇復(fù)合相變材料，研究納米TiO2顆粒在丁四醇中的分散

2、穩(wěn)定性機理。去質(zhì)子化后的三乙醇胺通過靜電吸附在納米顆粒表面，起到空間位阻和降低顆粒表面能的作用，提高了納米顆粒的懸浮穩(wěn)定性。X射線衍射分析和紅外光譜分析的結(jié)果表明納米顆粒與相變材料之間是物理結(jié)合。復(fù)合相變材料的結(jié)晶組織隨納米顆粒的體積分?jǐn)?shù)增加而細(xì)化，同時納米顆粒團聚增多。
　　用差示掃描量熱法(DSC)測量復(fù)合相變材料的相變點、相變焓和比熱。測試結(jié)果表明，復(fù)合材料的相變點較原相變材料稍低，相變焓符合混合定律。討論了固液態(tài)下的微觀組

3、織對復(fù)合相變材料熱學(xué)性能的影響。TiO2/丁四醇復(fù)合相變材料在固態(tài)時具有高比熱和高導(dǎo)熱的特性，當(dāng)納米顆粒含量為0.2vol.％時，固態(tài)比熱增加40%，熱導(dǎo)率提高約30%。固態(tài)下，比熱提高與因納米顆粒引入而增加的有效界面面積相關(guān)，熱導(dǎo)率異常升高受納米顆粒形成的鏈狀團聚影響。液態(tài)復(fù)合相變材料的比熱在添加相為0.2vol.%時增加14%，但是熱導(dǎo)率降低約8%。納米顆粒在液態(tài)下分散良好具有高比表面積，使其與相變材料之間的界面熱阻增大，一方面提高