新型离聚体基定形相变储能片材的制备及性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:baiawquqf
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在全球工业迅速发展的同时,能源短缺问题也逐渐凸显。因此,开发有效的节能技术,提高能源利用率显得尤为重要。相变储能技术利用相变材料的储能特性实现对能量的储存和再利用。为实现相变材料的高效固载定形,以高分子材料为基体的定形相变储能材料一直是相变储能领域的研究热点。  本文通过混炼及模压成型工艺制备了一系列新型离聚体基定形相变储能柔性片材。该储能片材是以EPDM离聚体为基体,以二元脂肪酸低共熔混合物作为相变材料。围绕该新型离聚体基定形相变储能片材的制备及性能研究,具体内容如下:  (1)研究离聚体的离子化制备过程,并优化其反应条件。选定合适的相变材料癸酸(CA)与棕榈酸(PA),并确定其较合适的熔融共混比。  (2)研究不同CA-PA含量对离聚体/CA-PA储能片材的渗出性能、力学性能、热稳定性、储能效果及断面微观形貌等的影响。结果表明,当CA-PA含量为40wt%时,离聚体/CA-PA储能片材的综合性能较好。  (3)为改善离聚体/CA-PA储能片材的渗出性能,引入硅藻土吸附CA-PA(DA-CA-PA)相变单元。对不同DA-CA-PA含量储能片材进行研究后发现,对不同DA-CA-PA含量储能片材的渗出行为、力学性能、热稳定性及储能效果等进行研究,确定其合适的添加比例。为改进离聚体/DA-CA-PA储能片材的导热性能,引入氧化铝、碳化硅和氮化铝三种无机导热粒子。并对不同导热粒子含量下储能片材的导热性能、力学性能、热稳定性、储能效果及断面微观形貌等进行研究。结果表明,无机导热粒子含量为15wt%时,储能片材导热性有所提高,且综合性能较好。  (4)针对离聚体基定形相变储能片材的储能特性,利用ANSYS软件对其进行升温和降温过程的传热数值模拟,得出储能片材在不同时间段内的温度场分布。并与未添加CA-PA的离聚体片材作对比,以评价储能片材在建筑、家居领域中的理论储热效果。
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