相變材料及其儲能混凝土的制備與性能研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展，各國對能源的需求不斷增長，能源消耗不斷增加。但是地球上的資源是有限的，能源供給不能滿足能源需求的矛盾越來越明顯，如何解決這種矛盾已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。能量儲存可解決能量供給和需求之間的矛盾，是一種提高能源利用率的新技術(shù)，它將多余或不用的能量通過一定的介質(zhì)儲存，到需要時釋放利用。相變材料在相變過程中伴隨較大能量的吸收或釋放，并且具有近似等溫過程的特性，這就為應(yīng)用能量儲存技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。
　　本課題選用石蠟、

2、十六烷、十八烷、硬脂酸丁酯、癸酸和月桂酸作為相變材料，采用步冷曲線分析和差式掃描量熱計測試分析方法，對這些相變材料二元復(fù)合體系的相變行為進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，石蠟/硬脂酸丁酯二元復(fù)合體系和癸酸/月桂酸二元復(fù)合體系為最佳組合，其最佳配比為石蠟：硬脂酸丁酯=60％:40%，相變溫度為25.09℃，相變潛熱為112.59J/g；癸酸：月桂酸=50%:50%，相變溫度為25.24℃，相變潛熱為109.7J/g。
　　選取無機(jī)多孔材料——

3、超輕陶粒作為基體材料，采用真空吸附的方式吸附復(fù)合相變材料制備定形相變材料，相變材料的質(zhì)量吸附率可達(dá)50%，經(jīng) DSC測定，相變材料吸入陶粒后其相變溫度和相變潛熱均略有提高。并采用環(huán)氧樹脂和改性堿礦渣膠凝材料對定形相變材料進(jìn)行表面封裝，制備出相變儲能陶粒，有效解決了相變材料從陶粒表面泄漏的問題。對相變儲能陶粒的熱物性和穩(wěn)定性的試驗(yàn)結(jié)果表明，兩種相變儲能陶粒中相變材料的相變溫度和相變潛熱都比吸附之前略高。經(jīng)過100次相變循環(huán)試驗(yàn)，表明相變儲

4、能陶粒表面保持完好，相變材料的質(zhì)量損失率均在5%以下。進(jìn)而將制備的相變儲能陶粒作為粗骨料制備了相變儲能混凝土，并對其主要力學(xué)性能和熱物性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，環(huán)氧樹脂作封裝材料的相變儲能陶粒制備的儲能混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重開裂，改性堿礦渣作封裝材料的相變儲能陶粒制備的儲能混凝土的相容性良好。在配合比相同的情況下，相變儲能混凝土的熱物性優(yōu)于普通陶?；炷?，抗壓強(qiáng)度略低。而以石蠟/硬脂酸丁酯作為相變材料的儲能混凝土比以癸酸/月桂酸為相變材料的儲