基于生物涂层/相变微胶囊的储能砂浆力学及温控性能研究

作     者：张家玮 马建虎 黄玮 夏召来 杨利军 刘生纬 

作者机构：兰州交通大学土木工程学院 

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

年 卷 期：2024年

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：国家自然科学基金(52068043) 

主　　题：聚多巴胺涂层 相变微胶囊 储能砂浆 微观结构 力学性能 温控性能 

摘      要：为研究生物涂层/相变微胶囊对水泥砂浆力学及温控性能的影响，将表面覆有聚多巴胺涂层的相变微胶囊（PD-PCM）引入水泥砂浆中制成储能砂浆。研究了不同PD-PCM掺量（5% ～ 20%）储能砂浆的微观结构、力学性能、热工性能和冬季低温环境下的温控性能。结果表明：储能砂浆的孔隙率随着PD-PCM掺量的增加而增大，20%掺量孔隙率增加23.2%；添加PD-PCM有效减缓了传统相变储能砂浆抗压强度的大幅下降，其5%和10%掺量较基准砂浆分别提高3.6%及3.8%，20%掺量仅下降16.8%；PD-PCM的添加改善了砂浆的热工性能，其导热系数随着PD-PCM掺量的增加而降低，热阻随着PD-PCM掺量的增加而提高，20%掺量导热系数降低25.8%，热阻提高38.9%；通过绝热箱实验可知，当PD-PCM掺量为20%时，其箱内谷值温度与时滞分别较基准水泥砂浆增加1.1℃和10 min。相变储能砂浆在满足力学性能要求的同时，又具有良好的热工性能和储能调温能力，在建筑调温等领域具有广阔的应用前景。