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定形相变材料的热性能

清华大学学报（自然科学版） 2003年第6期43卷 833-835页

作者：秦鹏华杨睿张寅平林坤平清华大学建筑技术科学系北京100084 清华大学化学工程系北京100084

定形相变材料在蓄热采暖领域有重要应用。分别用低密度聚乙烯和高密度聚乙烯为支撑材料制备了定形相变材料,分析了材料的均匀性和稳定性,讨论了材料中石蜡掺混比例的临界值,利用电子扫描显微镜、DSC2910差示扫描量热仪研究了其理化结构... 详细信息

定形相变材料在蓄热采暖领域有重要应用。分别用低密度聚乙烯和高密度聚乙烯为支撑材料制备了定形相变材料,分析了材料的均匀性和稳定性,讨论了材料中石蜡掺混比例的临界值,利用电子扫描显微镜、DSC2910差示扫描量热仪研究了其理化结构及热性能,并将定形相变材料与混凝土掺混,研究了其热性能。实验结果表明:高密度聚乙烯更适合做支撑封装材料,材料热性能和稳定性较好;定形相变材料和混凝土搀混后材料的单位体积蓄热量也有相当提高。

关键词：定形相变材料热性能聚乙烯均匀性稳定性蓄热量

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定形相变材料蓄热地板电采暖热性能实验研究

高技术通讯 2005年第4期15卷 51-54页

作者：林坤平张寅平徐煦狄洪发杨睿秦鹏华清华大学建筑技术科学系北京100084

为减小污染和电网峰谷差,提出了一种利用定形相变材料(PCM)蓄存夜间廉价电热的地板电采暖系统,研究了此定形PCM的热性能,搭建了应用此采暖系统的实验房间,测量了系统和室内空气的温度变化,分析了此采暖方式的使用效果.结果表明,此系统... 详细信息

为减小污染和电网峰谷差,提出了一种利用定形相变材料(PCM)蓄存夜间廉价电热的地板电采暖系统,研究了此定形PCM的热性能,搭建了应用此采暖系统的实验房间,测量了系统和室内空气的温度变化,分析了此采暖方式的使用效果.结果表明,此系统的热性能较好,白天的电热负荷转移到了夜间低谷电价时段,在实行峰谷电价的地区,可以节省电费,同时使室内温度分布均匀,是一种节能舒适的采暖方式.

关键词：定形相变材料热性能实验研究地板蓄热室内温度分布采暖方式电采暖系统温度变化室内空气使用效果负荷转移峰谷电价 PCM 峰谷差电热夜间减小房间搭建舒适

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定形相变材料回填下的地埋管换热器实验

重庆大学学报 2023年第12期46卷 106-113页

作者：周琢王勇彭远玲刘庆功彭清元曹聪周庭正重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆市地勘局南江水文地质工程地质队重庆401121 中国三峡建工(集团)有限公司重庆南岸区广阳岛公司重庆400060

为研究定形相变材料(SSPCM)作为地埋管回填材料的传热特性,以30 W圆柱形发热棒作为线热源模拟地埋管换热器,用膨胀石墨吸附石蜡制成SSPCM,并将其和普通回填沙以3:7的质量比混合制备成混合回填材料,分析在夏季间歇运行工况下,SSPCM混合... 详细信息

为研究定形相变材料(SSPCM)作为地埋管回填材料的传热特性,以30 W圆柱形发热棒作为线热源模拟地埋管换热器,用膨胀石墨吸附石蜡制成SSPCM,并将其和普通回填沙以3:7的质量比混合制备成混合回填材料,分析在夏季间歇运行工况下,SSPCM混合回填下的传热特性。结果表明,在短期实验运行模式下,相对普通沙回填,SSPCM混合回填材料形成的温度场优势明显,温度波动较小,管壁附近过余温度差异可达到10℃;距离发热中心距离越近,减缓温度场变化的效果越明显;在2种回填条件下,恢复后稳定温度以及恢复所需时间无显著差异;在多周期间歇运行工况时,回填区域内温度明显低于连续运行状况;若运行时间导致的温升超过相变材料潜热利用阶段,SSPCM无法发挥出相变储能的优势。该实验现象对SSPCM实际应用有一定参考价值。

关键词：地埋管换热器定形相变材料温度场实验

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定形相变材料及其石膏基储能建筑材料的研究

现代化工 2016年第2期36卷 106-108,110页

作者：李琳琚诚兰李东旭宿迁学院建筑工程系江苏宿迁223800 南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210009 东南大学先进土木工程材料协同创新中心江苏南京211189

以月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸三元低共熔脂肪酸(LA-MA-PA)为相变芯材,硅藻土为担载材料,基于真空吸附法制备了不同质量比的LA-MA-PA/硅藻土定形相变材料并确定了最佳配比。采用SEM、FT-IR、DSC对该定形相变材料的微观形貌、结构和热性能进... 详细信息

以月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸三元低共熔脂肪酸(LA-MA-PA)为相变芯材,硅藻土为担载材料,基于真空吸附法制备了不同质量比的LA-MA-PA/硅藻土定形相变材料并确定了最佳配比。采用SEM、FT-IR、DSC对该定形相变材料的微观形貌、结构和热性能进行表征分析。将其与建筑石膏结合制备石膏基储能建筑材料,并对其调温功能和相变过程中脂肪酸的渗漏情况进行评价。蓄放热试验表明,含15%定形相变材料的石膏基储能建筑材料的温度波动明显小于普通石膏建筑材料,两者温度最高点和最低点的差值为4.9℃。此外,对石膏基储能建筑材料进行热处理后并没有造成其中脂肪酸的明显渗漏情况。

关键词：定形相变材料储能建筑材料石膏调温性能

定形相变材料(SSPCM)墙板温度响应分析

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硅酸盐通报 2015年第8期34卷 2298-2303页

作者：史巍王传涛东北电力大学建筑工程学院吉林132012

基于传热学、相变储能理论以及ANSYS软件建立墙板数学模型,对墙板外侧施加周期性简谐波温度荷载,模拟分析定形相变材料SSPCM及其他热物性材料墙板内侧的温度响应,并比较了不同厚度、潜热以及内、外表面对流换热系数对SSPCM墙板内侧温度... 详细信息

基于传热学、相变储能理论以及ANSYS软件建立墙板数学模型,对墙板外侧施加周期性简谐波温度荷载,模拟分析定形相变材料SSPCM及其他热物性材料墙板内侧的温度响应,并比较了不同厚度、潜热以及内、外表面对流换热系数对SSPCM墙板内侧温度响应的影响。结果表明:在温度荷载作用,且内、外空气对流换热系数分别为5W/(m2·℃)和19 W/(m2·℃)条件下,SSPCM墙板存在一段约15.2 h相变维持时间,延迟时间约为0.52 h,衰减倍数约为2.19,综合性能指标较好,可使室内环境具有更好的舒适性;增加板厚,相变维持时间增幅减缓、延迟时间增长、衰减倍数加大,板厚达20 mm左右时,材料性能的综合利用率最高;提高材料潜热,相变维持时间增长、衰减倍数加大,但延迟时间几乎不变,潜热为75 k J/kg时,能比较充分地利用材料性能;提高内表面对流换热系数,相变维持时间和延迟时间均缩短、衰减倍数增大,有利于潜热存储;外表面对流换热系数对温度的综合影响很小,可不予考虑。

关键词：定形相变材料潜热对流换热系数简谐波温度响应

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定形相变材料的性能表征与实验研究

材料导报 2008年第S2期22卷 252-255页

作者：丁文赢薛平李建立韩晋民孙国林北京化工大学机电工程学院北京巨龙博方科学技术研究院

综述了定形相变材料主要性能表征方法的原理、功能、测试效果及优缺点,包括X射线衍射、扫描电镜、傅立叶变换红外光谱等微观结构表征方法;差示扫描量热法、瞬态热丝法、热重分析等热学性能表征方法和声频法、动态热机械分析法等力学性... 详细信息

综述了定形相变材料主要性能表征方法的原理、功能、测试效果及优缺点,包括X射线衍射、扫描电镜、傅立叶变换红外光谱等微观结构表征方法;差示扫描量热法、瞬态热丝法、热重分析等热学性能表征方法和声频法、动态热机械分析法等力学性能表征方法。介绍了国内外几种典型的定形相变材料热工性能表征实验台结构、功能及测试结果。

关键词：定形相变材料微观结构热学性能力学性能

乳化法制备石蜡/三元乙丙橡胶定形相变材料及其性能

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高分子材料科学与工程 2019年第2期35卷 171-174,182页

作者：丁泽程弘张凯杨文彬范敬辉吴菊英何方方西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

以石蜡(Paraffin)为相变材料,三元乙丙橡胶(EPDM)为支撑材料,通过乳化法将石蜡和EPDM同时乳化,再热压硫化成型得到石蜡/EPDM定形相变材料。采用扫描电子显微镜表征了定形相变材料的断面微观形貌,结果表明石蜡与EPDM的相容性良好。通过... 详细信息

以石蜡(Paraffin)为相变材料,三元乙丙橡胶(EPDM)为支撑材料,通过乳化法将石蜡和EPDM同时乳化,再热压硫化成型得到石蜡/EPDM定形相变材料。采用扫描电子显微镜表征了定形相变材料的断面微观形貌,结果表明石蜡与EPDM的相容性良好。通过差示扫描量热仪测试了定形相变材料的焓值,表明随着石蜡含量的增加,其焓值增加。通过渗漏测试表明PCMs-30%的渗漏率可低至0.5%。通过电子万能试验机测试表明PCMs-30%的力学性能达到较为良好的状态,拉伸强度达到0.866 MPa,断裂伸长率达到480%。

关键词：三元乙丙橡胶石蜡定形相变材料渗漏率

石蜡/ZIF-8@ZIF-67 定形相变材料的储热性能

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农业工程学报 2023年第13期39卷 222-229页

作者：侯俊英侯传源李建昌杨金星王雅雅袁大超郝建军河北农业大学机电工程学院保定071001

针对固-液相变材料在相变过程中由于体积变化产生的芯材泄漏现象,该研究以ZIF-8@ZIF-67核壳结构为载体,以石蜡(paraffin)为相变芯材,采用溶剂蒸发法制备了质量分数为50%、60%、70%和75%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料。通过扫描电镜... 详细信息

针对固-液相变材料在相变过程中由于体积变化产生的芯材泄漏现象,该研究以ZIF-8@ZIF-67核壳结构为载体,以石蜡(paraffin)为相变芯材,采用溶剂蒸发法制备了质量分数为50%、60%、70%和75%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱、BET比表面积、热重分析、差式扫描量热和瞬态平板热源等测试手段对定形相变材料的形貌、结构、热稳定性、相变潜热、热导率进行表征;采用Fluent软件对填充相变材料的相变蓄热供暖系统进行了数值模拟分析。结果表明:ZIF-8@ZIF-67形貌为大小均匀的菱形十二面体,石蜡的最高负载量为70%,且石蜡与ZIF-8@ZIF-67 MOF载体之间没有发生化学变化。质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67经50次热循环后,熔化焓为54.36 J/g,与循环前相比无明显下降(循环前熔化焓为59.59 J/g),说明其具有良好的热循环稳定性。研究表明质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67相变材料可以很好的保持整体系统的温度稳定性,具有良好的蓄-放热效果。

关键词：材料石蜡材料性能 ZIF-8@ZIF-67 定形相变材料模拟

无柔性间隔基侧链型液晶高分子复合定形相变材料的制备与性能研究

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高分子学报 2017年第10期27卷 1641-1651页

作者：袁勇杰吴铛陈磊黎金娣张海良湖南省普通高等学校先进功能高分子材料重点实验室湖南省高分子材料应用技术重点实验室湘潭大学化学学院湘潭411105

设计合成了一系列具有不同烷氧基尾链长度的单体4′-烷氧基-4-联苯酚甲基丙烯酸酯Mbi Cm(m=1,2,4,6,8,10,12,14,16,18),通过自由基聚合方法合成了相应的具有不同烷氧基尾链长度的无柔性间隔基侧链型液晶高分子PMbi Cm,将所得的侧链型液... 详细信息

设计合成了一系列具有不同烷氧基尾链长度的单体4′-烷氧基-4-联苯酚甲基丙烯酸酯Mbi Cm(m=1,2,4,6,8,10,12,14,16,18),通过自由基聚合方法合成了相应的具有不同烷氧基尾链长度的无柔性间隔基侧链型液晶高分子PMbi Cm,将所得的侧链型液晶高分子和相变材料石蜡按一定质量比混合,通过"加热-冷却法"成功制备了定形相变材料.通过凝胶测试发现当尾链长度为m=12,14,16,18时,高分子对固体石蜡具有良好的凝胶定形效果,且随着烷氧基尾链的增长,聚合物和石蜡的相容性增加,最低凝胶浓度降低,得到定形相变材料的凝胶解缔温度也相应下降.通过示差扫描量热法(DSC)、热重分析法(TG)、流变(Rheology)等测试考察了定形相变材料的相变储能性能、热稳定性和流变性能,实验结果表明该定形相变材料具有相变焓值高、热稳定性好、凝胶强度高等优点.通过红外光谱(FTIR)、偏光显微镜(POM)和扫描电镜(SEM)等测试发现PMbi Cm通过非共价键作用力自聚集形成三维凝胶网络结构,对石蜡起固定支撑作用.

关键词：侧链型液晶高分子定形相变材料自组装能量存储