【硕士】定形相变储能建筑材料的制备及热性能研究

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内容简介

　　【学位年度】2009　　【摘要】　　 相变材料在其发生相变化的过程中，可以从环境中吸收或放出大量的热量或冷量，实现能量在不同时间和空间的转换，同时保持自身的温度基本不变。将相变材料应用于建筑节能领域，可以提高墙体的保温能力，减少因空气流动造成的室内温度波动，从而达到节能降耗的目的。 本文采用十六醇/棕榈酸的低共熔混合物（HA-PA）和十六醇/月桂酸的低共熔混合物（HA-LA）作为相变材料。通过真空熔融浸渗的方法，将HA-PA和HA-LA填充到多孔膨胀珍珠岩基体材料中，制备了两种新型的定形相变材料（HA-PA/EP和HA-LA/EP）。将HA-PA相变材料与普通建筑材料粉煤灰和陶土相混合，并用环氧树脂对其进行包覆，制备了陶土储能小球（HA-PA/PC Ball）和粉煤灰储能小球（HA-PA/FA Ball）。 通过压汞法对膨胀珍珠岩基体的孔结构进行了分析，测得膨胀珍珠岩的中值孔径为899.6 nm，比表面积为8.56㎡/g。采用扫描电镜对膨胀珍珠岩基体以及定形相变材料进行了形貌分析。结果表明，膨胀珍珠岩的基体内部有大量的孔道结构，而且相变材料已经浸渗到膨胀珍珠岩的内部孔隙中。由于表面张力的作用，浸渗到孔道结构中的相变材料不会在发生相变的过程中渗漏出来。 采用DSC测试，对HA-PA/EP、HA-LA/EP、HA-PA/PC Ball和HA-PA/FA Ball的热物理性能进行了分析。测得HA-PA/EP的相变温度为41.54℃，相变焓为137.6J/g；HA-LA/EP的相变温度为26.54℃，相变焓为121.4 J/g；HA-PA/PC Ball的相变温度为45.15℃，相变焓值为77.25 J/g；HA-PA/FA Ball的相变温度为44.82℃，相变焓为67.59 J/g。定形相变材料的相变温度在20～50℃之间，适合应用于工业余热回收和建筑节能领域。 通过温度-时间曲线法对制备的定形相变材料进行了传热性能测试，采用在定形相变材料中添加质量分数为10％的石墨来提高定形相变材料的导热性能。　　共56页

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