介孔材料界面效应对混合硝酸盐复合相变材料热输运特性的影响

作     者：闫晨宣 杨启容 李昭莹 马爽 毛蕊 贲昊玺 YAN Chenxuan;YANG Qirong;LI Zhaoying;MA Shuang;MAO Rui;BEN Haoxi

作者机构：青岛大学机电工程学院青岛266071 青岛大学生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室青岛266071 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛266101 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年第41卷第1期

页      面：448-466页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：青岛大学青年卓越科研启动经费(QDPYHT-5-065) 

主　　题：介孔 界面效应 离子间相互作用 热输运特性 竞争关系 混合硝酸盐复合相变材料 

摘      要：随着化石燃料的快速消耗,能源安全、气候变化问题日益突出,清洁、可持续能源发展技术及储能技术的研究成为热点。本文采用分子动力学模拟和实验研究相结合的方式,展开界面效应对混合硝酸盐复合相变材料(CPCM)热输运特性的影响研究。首先分别采用激光导热仪和差示扫描量热仪测试了CPCM的热导率和比热容。然后使用Materials Studio软件建立共晶状态下不同NaNO_(3)和KNO_(3)配比、不同骨架的CPCM模型,对其热导率和定压比热进行分子动力学模拟计算,通过径向分布函数、界面结合能和体热膨胀系数的变化分析了实验结果的内在机制,进而深入分析了界面效应与混合硝酸盐配比对热物性影响的竞争关系。结果表明:NaNO_(3)与KNO_(3)质量比为4∶6时离子间相互作用弱于其他配比,界面结合能最大,热导率最大。界面结合能的增加对热导率的增强强于离子间相互作用的减弱对热导率的削弱,界面效应在CPCM热导率的变化中占主导地位;CPCM定压比热受离子对比例变化及骨架材料变化的影响,界面结合能及离子间相互作用对定压比热没有明显影响。