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石蜡/膨胀石墨复合相变材料对磷酸镁水泥水化性能的影响

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硅酸盐通报 2016年第9期35卷 3007-3013页

作者：李云涛晏华汪宏涛王群赵思勰后勤工程学院化学与材料工程系重庆401311

提出了利用石蜡/膨胀石墨复合相变材料(CPCM)的热效应调控磷酸镁水泥(MPC)水化热的方法,通过测试加入CPCM的凝结时间、流动性、水化温度、抗压强度和导热系数等性能的变化,研究了CPCM对MPC水化性能的影响。结果表明,可以通过CPCM相变吸... 详细信息

提出了利用石蜡/膨胀石墨复合相变材料(CPCM)的热效应调控磷酸镁水泥(MPC)水化热的方法,通过测试加入CPCM的凝结时间、流动性、水化温度、抗压强度和导热系数等性能的变化,研究了CPCM对MPC水化性能的影响。结果表明,可以通过CPCM相变吸放热来调控MPC的水化热,使其水化体系温度降低,水化反应速度减慢,达到降低水化热的目的;但是会使MPC的抗压强度下降,加入钢纤维会大幅度提高其抗压强度;机理分析表明CPCM不参与MPC的水化反应,而是与MPC物理结合,保持了各自的优良性能,保证了MPC体系的结构稳定和性能优良。

关键词：复合相变材料磷酸镁水泥水化性能

碳纳米管对泡沫铜/石蜡复合相变材料热性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2020年第2期25卷 179-184页

作者：包胜友安俊杰马莉魏秋平柏振海周科朝中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以泡沫铜(copper foam, CF)、碳纳米管(carbon nanotubes, CNT)和石蜡为原料,分别制备CF/混合CNT/石蜡和CF/催化CNT/石蜡两种复合相变材料(phase change material, PCM),CNT与石蜡的质量比均为1:99。采用SEM和Raman光谱表征材料的形貌和品质,用激光导热测试仪和差示扫描量热仪表征复合PCM的传热性能和相变行为。结果表明,所有PCM复合情况良好,且引入2种不同形式的CNT均能提高石蜡的热导率。虽然混合CNT的品质比催化CNT更好,但与CF/混合CNT/石蜡复合材料的热导率(3.28 W/(m·K))相比,CF/催化CNT/石蜡复合材料的热导率仍达到3.94 W/(m·K)。此外,两种形式的CNT均能有效改善石蜡的相变潜热和过冷度。

关键词：泡沫铜碳纳米管石蜡复合相变材料热导率过冷度

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新型气凝胶基复合相变材料研究进展

现代化工 2020年第8期40卷 39-43,48页

作者：施楠彬张东同济大学材料科学与工程学院先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

着重介绍了通过气凝胶对相变材料进行负载从而改善相变材料的相应缺陷的研究。分析表明,无机材料气凝胶可以对相变材料起到良好的形状稳定作用,石墨烯气凝胶可以有效提升相变材料的热导率,聚合物气凝胶优异的韧性可以使复合材料应用于... 详细信息

着重介绍了通过气凝胶对相变材料进行负载从而改善相变材料的相应缺陷的研究。分析表明,无机材料气凝胶可以对相变材料起到良好的形状稳定作用,石墨烯气凝胶可以有效提升相变材料的热导率,聚合物气凝胶优异的韧性可以使复合材料应用于纺织等特殊领域。

关键词：复合相变材料无机气凝胶石墨烯气凝胶聚合物气凝胶热导率易泄露

膨胀石墨/多壁碳纳米管基共晶盐复合相变材料的制备及热特性

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储能科学与技术 2023年第8期12卷 2435-2443页

作者：张琦李银雷栗艳芳宋俊吴学红刘重阳张雪龄郑州轻工业大学能源与动力工程学院河南郑州459001

单一水合盐作为相变蓄热材料使用时常常由于过冷、相分离、易泄漏以及其相变温度而受到限制,因此迫切需要制备出一种储热密度高、相变温度适宜、热导率大的复合相变材料。本工作采用熔融共混法在NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O(AASD)... 详细信息

单一水合盐作为相变蓄热材料使用时常常由于过冷、相分离、易泄漏以及其相变温度而受到限制,因此迫切需要制备出一种储热密度高、相变温度适宜、热导率大的复合相变材料。本工作采用熔融共混法在NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O(AASD)中掺入不同质量分数的MgSO_(4)·7H_(2)O(MSH),成功制备了AASD-MSH共晶盐相变材料,其质量比为55∶45,相变温度为76.4℃,相变潜热为189.4 J/g。共晶盐的X射线衍射图谱和傅里叶红外光谱表明其为物理混合。引入质量分数1%成核剂CaCl_(2)·2H_(2)O及1%增稠剂可溶性淀粉降低共晶盐过冷度,过冷度从34.9℃降低至28.0℃。引入改性膨胀石墨(MEG)与多壁碳纳米管(MWCNTs)制备复合相变材料,改善共晶盐易泄漏及热导率低等问题,当MWCNTs质量分数为0.5%时,复合相变材料的热导率高达8.185 W/(m·K),为共晶盐的19.98倍,其中共晶盐占比为75.6%,相变温度为74.3℃,相变焓值为133.5 J/g,过冷度进一步降低至22.2℃。热重实验表明与MEG-MWCNTs的复合增加了共晶盐的热稳定性,且经过100次冷热循环后复合相变材料的相变焓值基本不变,具有良好的循环稳定性。本工作制备得到的AASD-MSH/MEG-MWCNTs复合相变材料是一种相变温度适合、相变焓值较高、热导率较大的相变材料,且具有良好的热循环稳定性,应用潜力极大。

关键词：共晶水合盐复合相变材料改性膨胀石墨多壁碳纳米管

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十二水硫酸铝铵新型复合相变材料及其性能研究

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热力发电 2023年第2期52卷 32-38页

作者：樊占胜鹿院卫王元媛李正阳赵甜吴玉庭北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室北京100124

为了解决单一水合盐相变材料过冷度大、热导率小、循环稳定性差等问题,以十二水硫酸铝铵为相变材料,采用熔融共混法将Al2O3与黄原胶作为添加剂对十二水硫酸铝铵进行改性,采用多孔吸附法将改性膨胀石墨和改性十二水硫酸铝铵复合,制备了... 详细信息

为了解决单一水合盐相变材料过冷度大、热导率小、循环稳定性差等问题,以十二水硫酸铝铵为相变材料,采用熔融共混法将Al2O3与黄原胶作为添加剂对十二水硫酸铝铵进行改性,采用多孔吸附法将改性膨胀石墨和改性十二水硫酸铝铵复合,制备了一种新型复合相变材料,并研究了其热物性、过冷度、循环稳定性和材料相容性。实验结果表明:复合相变材料的熔点、潜热和导热系数分别为93.23℃、235.40 k J/kg和4.086 W/(m·K);循环50次后,过冷度稳定在24.00℃,且循环300次后,潜热仅下降5.9%,具有较好稳定性;316L不锈钢和复合相变材料具有较好的相容性,可作为封装容器材料使用。该复合相变材料具有良好的性能,在建筑物供暖方面具有较大的应用潜力。

关键词：复合相变材料十二水硫酸铝铵热物性相容性稳定性

沸石咪唑酯骨架/正二十烷复合相变材料热导率的分子动力学模拟研究

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化学学报 2024年第12期 1193-1201页

作者：谭子建吴腾乔亚军程瑞环李炜吴伟雄广东电网公司广州供电局暨南大学能源电力研究中心华中科技大学能源与动力工程学院

纳米复合相变材料具有高潜热与优异热化学稳定性,在储热、热管理等领域具有广阔应用前景.相变材料复合前后的热导率显著影响其实际应用性能.本研究旨在分析正二十烷烃浸入各类空间拓扑沸石咪唑酯骨架结构(Zeolitic Imidazolate Framewor... 详细信息

纳米复合相变材料具有高潜热与优异热化学稳定性,在储热、热管理等领域具有广阔应用前景.相变材料复合前后的热导率显著影响其实际应用性能.本研究旨在分析正二十烷烃浸入各类空间拓扑沸石咪唑酯骨架结构(Zeolitic Imidazolate Frameworks, ZIFs)中的热导率变化规律.分子动力学模拟结果表明, 10%质量分数以内的正二十烷可使ZIFs热导率提升23%～196%,且当正二十烷碳链与晶胞边界距离较小(材料相互作用分析表明正二十烷的端点碳原子低频区峰值大,对复合相变材料声子影响显著.以上结果揭示了多孔材料与碳链类相变介质复合后的热导率变化趋势与影响因素,指出在孔径适中、孔道笔直且规律排布的拓扑结构中负载长链烷烃有利于热导率的提升,为设计和优化具有特定热导率的复合相变材料提供了理论参考.

关键词：复合相变材料沸石咪唑酯骨架分子动力学模拟热导率

旋转热边界下球形蓄热单元内PW/SEBS/EG复合相变材料的传热特性

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储能科学与技术 2024年

作者：黄喆于志明卿召进张兆利中国铁路广州局集团公司站房建设指挥部西南交通大学机械工程学院

相变填充床储能系统可以高效储能，实现能源的有效利用。为进一步提高相变填充床的蓄热效率，本文提出了一种采用膨胀石墨（EG）增强石蜡（PW）导热性能的复合相变材料（CPCMs），并添加少量苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）... 详细信息

相变填充床储能系统可以高效储能，实现能源的有效利用。为进一步提高相变填充床的蓄热效率，本文提出了一种采用膨胀石墨（EG）增强石蜡（PW）导热性能的复合相变材料（CPCMs），并添加少量苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）以抑制碳材料沉降分层，增强蓄热材料的稳定性。通过实验测试和数值模拟相结合的方式，详细研究了CPCMs应用于球形蓄热单元的传热性能，分析了流体介质不同转速对单个球形蓄热单元的蓄热性能影响。研究表明，当EG含量为5wt.%时，蓄热单元完全蓄热时间比纯石蜡蓄热单元缩短了67.8%。转动的传热流体极大地提升了球形蓄热单元的传热性能，且当转速为0.5 rad/s时，CPCMs球形蓄热单元的传热性能效果达到最优。研究结果可为相变填充床的效能提升提供理论基础。

关键词：复合相变材料球形蓄热单元数值模拟旋转流体边界传热效率

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温室墙体复合相变材料的制备与有限元分析

农机化研究 2008年第4期30卷 158-160,170页

作者：张立明邹志荣陆国东乔正卫西北农林科技大学西安712100

采用共混法制备了一种适合温室生产要求的复合相变材料,用差示扫描量热仪(DSC)测量了相变温度和相变潜热,并验证了复合相变材料的储能能力及材料的热稳定性。另外,借助有限元软件来模拟复合材料在吸热过程中温度及热梯度场的分布情况,... 详细信息

采用共混法制备了一种适合温室生产要求的复合相变材料,用差示扫描量热仪(DSC)测量了相变温度和相变潜热,并验证了复合相变材料的储能能力及材料的热稳定性。另外,借助有限元软件来模拟复合材料在吸热过程中温度及热梯度场的分布情况,对实际生产有一定的参考价值。

关键词：园艺学复合相变材料试验研究相变温度有限元

膨胀石墨/石蜡复合相变材料热-电特性实验研究

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塑料工业 2018年第9期46卷 129-133,137页

作者：王青青范鹏远陈玉明吴志根昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 同济大学环境科学与工程学院上海200092

为研究膨胀石墨(EG)/石蜡复合相变材料的热-电特性及其传导机理,利用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、Hot Disk热常数分析仪等对复合相变材料样品热循环前后(循环0次、50次)分别进行表征与分析。结果表明,样品导热系数随EG含量增... 详细信息

为研究膨胀石墨(EG)/石蜡复合相变材料的热-电特性及其传导机理,利用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、Hot Disk热常数分析仪等对复合相变材料样品热循环前后(循环0次、50次)分别进行表征与分析。结果表明,样品导热系数随EG含量增加而增加,热循环前后20%EG样品导热系数分别为纯石蜡的41. 4倍与29. 9倍;样品体积电阻率随着EG含量的增加而降低,在EG质量分数为3%~5%间体积电阻率发生突变,样品由绝缘体变成导体,热循环前后20%EG样品体积电阻率分别为1. 8Ω·m与0. 8Ω·m,比2%EG样品分别降低了4和5个数量级。由样品微观结构图可以看出,热循环前随着EG含量的增加,其内部膨胀石墨片逐渐呈现出均匀聚集;经过热循环后,样品体积电阻率略有减少,导热系数增加速率减弱。

关键词：复合相变材料膨胀石墨体积电阻率导热系数微观结构