【摘 要】
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随着全球能源消耗日益增加,节能环保成为全社会的大趋势,尤其是在工业发展领域更为明显。若工业中的余热可以被再利用,将会很大程度上降低燃料的损耗,同样,若太阳能的热量可以被应用到人们日常生活中,会很大程度上保护环境。对此,多孔基复合相变材料可以满足要求。本文以膨胀石墨（EG）为基体,向其中填充具有高潜热值的脂肪酸或结晶水合盐制备了出色的功能性复合相变材料。相关研究如下:1.采用熔融共混的方法,对纯物质
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随着全球能源消耗日益增加,节能环保成为全社会的大趋势,尤其是在工业发展领域更为明显。若工业中的余热可以被再利用,将会很大程度上降低燃料的损耗,同样,若太阳能的热量可以被应用到人们日常生活中,会很大程度上保护环境。对此,多孔基复合相变材料可以满足要求。本文以膨胀石墨（EG）为基体,向其中填充具有高潜热值的脂肪酸或结晶水合盐制备了出色的功能性复合相变材料。相关研究如下:1.采用熔融共混的方法,对纯物质PA、MA、SA、PW进行加热熔化,按照一定比例混合,制备多元复合相变材料。首先通过多元共晶理论,分别计算预测多元复合相变材料的比例,并通过实验相互验证,其次利用DSC、FT-IR、XRD、步冷曲线实验、蓄放热循环实验等研究方法对混合物相变特性与热稳定性进行分析,最后得到PA-MA-SA的最佳比例为3:5:2,在最佳比例时,熔点为42.31℃,熔化潜热值为170.65J/g;凝固温度为41.52℃,凝固潜热值为168.6 J/g;过冷度为0.79℃。2.根据水合盐的相变潜热值较高的特点,采取相变温度比较接近的相变材料Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2O为基础相变材料。通过不同质量的混合比例,按照1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:0的质量比例混合,采用差示扫描量热分析仪（DSC）对二元共熔水合盐的相变温度、相变潜热和过冷度进行测量分析,最后得到当Na2SO4·10H2O占共熔水合盐的比例为20%的时候,熔化潜热值最高,相变温度也符合我们的应用范围。但是过冷度有点高,进一步通过三维曲面法对共熔水合盐EHS进行优化,当Na2Si O3·9H2O的占比为5%、成核剂Si O2的含量3%、制冷剂Li Br的含量5%的时候,过冷度最小为1.06℃,熔化潜热值为238.36 J/g,凝固潜热值为225.75 J/g。三维曲面优化过后的复合相变材料效果良好。3.利用膨胀石墨EG的孔隙吸收能力,制备了PA-MA-SA/EG复合相变材料和EHS/EG复合相变材料。首先通过实验分析确定PA-MA-SA与EG的最佳质量比是12:1,EHS与EG的最佳质量比14:1,最后分析表征可知:EG的加入提高了复合相变材料的导热性能和热稳定性。
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