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1、相变蓄能微胶囊的制备万贤1王懿1徐军1郭宝华1王馨2张寅平2（1清华大学化学工程系，2清华大学建筑科学系，北京100084）热能储存在建筑物集中空调和采暖系统、热电冷联供系统、相变节能建材及构件等方面有重要应用，不仅可缓解能量供求在时间和强度上不匹配的矛盾，而且可缩小相应能源系统的规模，节约初投资。相变材料作为储能载体，已广泛应用于上述领域，而将相变材料封装在胶囊中，再将胶囊混合入流体，形成固液两相功能流体以达到强化对流换热和蓄热蓄能的目的，是当前工程热物理的一个前沿热点。将相变材料封装起来应用于流体：
2、能够得到粒径满足要求并且分布均匀的相变材料微粒；提高对相变材料的保护性能，免受外界环境的影响；在壳材的保护下可以增强相变材料的耐久性；在所需相变温度段吸收或释放潜热时,具有更大的表观比热,可明显增大传热流体与流道管壁面间的传热能力。[1]相变微胶囊不但可以应用于功能热流体，现在它已经在能源、建材、纤维纺织品和军事领域等多方面得到了应用。[2,3]ChoJS,KwonA等[4]在乳液体系中通过界面聚合法合成了以正十八烷为核、聚脲为壳的微胶囊,所用成壳单体分别为甲苯二异氰酸酯(TDI)和二次乙基三胺(DET
3、A),乳化剂为NP-10,粒径约为1µm，且表面光滑、分布均匀。ToriniL,ArgillierJF等[5]以1，6-己二醇（HDOH）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为成壳单体，在乳液体系中用界面聚合法合成了以环己烷为核，聚脲为壳，粒径约为200nm的微胶囊。本研究选择20℃石蜡为相变材料，聚脲为壳，采用界面聚合法，选择合适的表面活性剂，在一定温度下制备储热相变微胶囊（MCPCM），在相差显微镜下观察其形貌，并使用DSC测量相变热。Figure1.phase-contrastmicroscopeFi
4、gure2.DSCcurvesofparaffin,oftheMCPCMMCPCMandPolyurea图1为制备的微胶囊在相差显微镜下的形貌，可以看出粒径分布比较均匀，粒径约为1.7µm.图2为石蜡、微胶囊和在同样条件下合成的聚脲的DSC比较图。可以看出：聚脲在测试的温度范围内无相变热，微胶囊的相变热124.47J/g小于纯石蜡的相变热134.71J/g。相变微胶囊中芯材所占比例约为92.4%，具有比较高的相变热。这些都表明以石蜡为芯材的微胶囊已制得。将烘干后的白色微胶囊试样放入烘箱中（气氛：空气），
5、在不同温度下进行热处理，取出观测其有无变化。结果表明，在80℃下热处理后，对微胶囊的相变等几乎没有影响。180℃下热处理，相变微胶囊外壳稍有发黄，是由于氧化所致（见图3）。微胶囊浸泡100天前后的相变热基本无变化，说明无石蜡泄漏现象（见图4）。Figure4.DSCcurvesofComparingMCPCMdippedinwaterfor100daystoitsoriginalitsoriginalFigure3.DSCcurvesoftheMCPCMtreatedat80℃and180℃for1ho
6、ur参考文献[1]HawladerMNA,UddinMS,KhinMM.AppliedEnergy.2003,74:195.[2]胡先旭,张寅平.太阳能学报.2002,23:626[3]LeeT,HawesDW,BanuD,FeldmanD.SolarEnergyMaterialsandsolarCells.2000,62(3):217.[4]ChoJS,KwonA,ChoCC.Collid.Polym.Sci..2002,280:260[5]ToriniL,ArgillierJF,ZydowiczN.
7、Macromolecules.2005,38(8):3225.PreparationofMicrocapsuleContainingPhaseChangeMaterialsWanXian1WangYi1XuJun1GuoBaohua1WangXin2ZhangYinping2(1DepartmentofChemicalEngineering,2DepartmentofBuildingScienceTsinghuaUniversity,Beijing100084,China）Abstract:Themic
8、rocapsulescontainingphasechangematerials(MCPCM)haverecentlyreceivedconsiderableattentioninthefieldofthermalenergystorage,duetotheirintrinsicproperties.Inthispaper,thephasechangemicrocapsuleswithpolyureashellforfunctionally
