检索结果-南通市图书馆

作者：庄英苏州大学

学位级别：硕士

随着人类社会的工业化发展,能源危机和全球环境污染问题日益严峻,这一趋势意味着探索新型能源和能量储存技术迫在眉睫。有机相变材料(PCMs)作为一种新型的热能存储材料,具有较高的相变潜热和适宜的相变温度,在缓解能源危机和减少环境污... 详细信息

随着人类社会的工业化发展,能源危机和全球环境污染问题日益严峻,这一趋势意味着探索新型能源和能量储存技术迫在眉睫。有机相变材料(PCMs)作为一种新型的热能存储材料,具有较高的相变潜热和适宜的相变温度,在缓解能源危机和减少环境污染等方面已经取得了一些应用成果;并在解决了一些关键的应用难题、优化终端使用性能后,可望在能源回收、储存、再生等方面获得更重要、更广泛的应用。较高的相变潜热、可控的相变温度、相变材料的防泄漏能力、封装材料的优良机械性能等都是该领域当前关心的问题。本论文特别针对相变材料的支撑结构和材料本身的热性能深入展开研究,研究工作分为三个部分。第一部分(第二章),对聚乙烯醇基复合相变材料进行了研究。期望通过引进聚乙烯醇的成膜性从而改善相变材料的机械性能。将聚乙烯醇和膨胀石墨共同作为相变材料十八烷的支撑材料,制备了一种新型柔性储能相变材料,相变温度为27℃左右,潜热值高达195.68 J/g,对相变材料十八烷的包覆率约为82.24%。制备的材料兼具较高的相变潜热、适宜的相变温度、稳定的结构和可折叠的柔性特征。不仅解决了有机相变材料十八烷的泄漏问题,还改善了相变材料形态问题,赋予了其柔性可折叠的特征。并对复合相变材料的化学结构、储热性能、防泄漏能力等方面进行测试。第二部分(第三章),对相变材料的微胶囊定形方法进行研究。深入研究了微胶囊定形相变材料的制备过程,并且调节制备条件探究对相变材料带来的影响。通过界面聚合法合成了十八烷@二氧化硅微胶囊相变材料,正硅酸四乙酯水解缩聚形成二氧化硅壳,十八烷作为微胶囊的核,探究了核壳材料质量比和乳化剂浓度的不同对微胶囊储热能力和化学结构等的影响。研究发现核壳比为2:1,乳化剂含量为0.8 g时,微胶囊的热性能达到最佳,可高达148.17 J/g。第三部分(第四章),对共晶复合相变材料的相变行为进行了模拟计算、实验制备、模型考核等方面的研究。希望能够深入探讨对相变材料的相变温度的设计和控制,从而扩宽脂肪酸、脂肪醇的应用领域。以脂肪酸、脂肪醇类有机相变材料进行研究,这两种材料能够从动植物上获取,量大价廉,同样具有很高的储热容量。然而它们的相变温度较高,而且单一组分的脂肪类相变材料种类较少,更是进一步限制了应用。第四章基于低共熔理论,结合MATLAB软件对二元或者多元脂肪酸-脂肪醇相变材料模拟计算,开发了 8种新型二元/三元脂肪酸-脂肪醇共晶材料并得到理论质量配比、理论相变温度和相变潜热。筛选其中满足要求的三种共晶体系,通过实验制备、测试分析,与理论数据对比,数据误差较小,证明了模拟计算公式的可靠性。经过共晶降低了单一组分脂肪酸/脂肪醇的相变温度范围,扩宽了应用领域。本论文分别从相变材料及其支撑材料的设计与优化展开研究,探讨了不同的支撑材料赋予相变材料新的柔性特征;探讨了不同条件下微胶囊化方法对相变材料热性能的影响;探讨了通过相变材料之间的共混对相变温度的调控以适应更宽的应用领域,制备了一系列新型复合相变材料。

关键词：相变材料柔性微胶囊脂肪酸-脂肪醇低共熔理论

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二元/三元脂肪酸—脂肪醇共晶相变储能材料模拟分析及实验研究

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信息记录材料 2023年第11期24卷 22-26页

作者：庄英林韶晖冯献社潘勤敏苏州大学材料与化学化工学部江苏苏州215123

本文基于低共熔理论,通过MATLAB软件的模拟研究,设计开发了八种新型二元及三元脂肪酸-脂肪醇共晶相变材料,其中三种相变温度在17~20℃之间,相变潜热在16207~16890 J/g之间,适合低温建筑保温领域的需要。利用差示扫描量热法(differential... 详细信息

本文基于低共熔理论,通过MATLAB软件的模拟研究,设计开发了八种新型二元及三元脂肪酸-脂肪醇共晶相变材料,其中三种相变温度在17~20℃之间,相变潜热在16207~16890 J/g之间,适合低温建筑保温领域的需要。利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)测试月桂醇-硬脂酸,月桂醇-棕榈酸和月桂醇-硬脂酸-棕榈酸共晶相变材料的热物性能,实验结果与模拟较为吻合,误差较小,证明模拟计算的可靠性。傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)证明组分之间仅有物理作用促进彼此结合。新型共晶相变材料的开发降低了单一脂肪酸/脂肪醇的相变温度,扩大了其应用领域。

关键词：共晶相变材料脂肪酸脂肪醇 MATLAB软件低共熔理论

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