一种新型复合定形相变储能材料的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要由于能源的短缺，能源的供应和需求在很多情况下存在矛盾。利用热能存储技术来解决这一矛盾，是目前提高能源利用率和保护环境的一个重要途径。相变储能因其较高的储能密度、相变过程近似恒温等优点正成为储能技术领域的研究热点。现有的固一固、固一液相变储能材料存在很多缺点，如固一固相变储能材料中多元醇类的塑晶现象，固一液相变储能材料中无机类的过冷及相分离现象等。为克服这些缺点，近年来储热材料的研究重点转移到定形相变材料上来。即选择一种熔点较高的材料为基体，将相变材料分散其中，构成复合相变储能材料。由于

2、基体材料的支撑作用，在发生相变时，虽然相变材料由固态转变为液态，但整个复合材料仍然维持原来的固态。本文针对这一问题，提出将有机相变材料与熔点高的无机物进行纳米复合的创新办法，成功地将有机相变材料嵌入到二氧化硅纳米空间内，制各出复合定形相变储能材料。本文以正硅酸乙酯、无水乙醇、水、乙酰胺等为原料，采用溶胶一凝胶法制备了复合定形相变储热材料。通过Ⅱt、x射线衍射、DSC、透射电镜等表征手段对复合材料进行表征。结果显示：溶胶一凝胶法简单，反应过程易于控制，制备的样品均匀度、纯度高，可以得到纳米尺度的复合材料。该复合

3、材料是三维多孔纳米材料，其储热能力大于原相变材料，储热速率快，相变温度低，有效提高了能量的利用率。乙酰胺含量为30．1％的复合材料其相变潜热高达176．41／g，而相变温度仅为28．8"0。该复合材料稳定性好，，体积膨胀率极低，最大体积膨胀率仅为0．017％，同时克服了乙酰胺易吸潮的缺点，有很好的实用价值。本文还探讨了各种实验条件对产品的影响，并从理论上进行分析。以实验数据与理论研究为依据，得到本实验的最佳操作条件。关键词：相变材料相变储能乙酰胺溶胶一凝胶复合定形材料江苏大学硕士学位论文Thereareman

4、yconflictsinenergysupplyandrequirementduetotheshortageoftheenergysources．Therefore．makinguseofenergystoragetosettletheconflictisveryimportanttoenhancetheenergyavailabilityandenvironmentalprotection．Phasechangematerialsarebecomingresearchhotspotinenergystora

5、gefieldbeca眦ofitshighthermalstoragecapaci哆andnearlyconstanttemperatureinphasechange．andetc．Thereismuchdefectinsolid-solidandsolid-liquidphasechangematerials,Suchasplasticcystalphenomenaofpolyatomiealcoholinsolid．1iquidPCM,super-coolingandphaseseparationofIn

6、organicmaterialsinsolid-solidPCM．Lately,theresearchfocusesonshapedPCMforovercomingthedefect．ThiscompositeiscomposedwithonehighmeltingpointmaterialandPCM．Whenphasechanged，althoughthePCMhastumedtoliquid,thecompositestillkeepsolidstateforthebodymaterial’suphol

7、ding．TllispaperputforwardallinnovatemethodtopreparenanophasematerialswithPCMandhighmeltingpointinorganicmaterial．Ultimately,organicPCMshavebeenembeddedtosilicondioxidenano-voidandshapedPCMscompositehavebeensuccessfullyprepared．Stabilizedphasechangedcomposit

8、eswerepreparedwithTEeS，ETOH，H20andacetamideasrawmaterialsbySol-Gelprocessinthispaper．CompositeswerecharacterizedbyIR,XRD，删etc．ResultsshowthatS01．GelissimpleandIts托ac吐∞processiseasilycontrolled．皿eproduc