| 题名 | 相变复合材料的制备及其导热性能研究 |
| 作者 | 朱洪宇 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 梁卫东 ; 李安 |
| 关键词 | 相变材料 导热性 热稳定性 氮化硼 气凝胶 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 相变储能材料已经被广泛应用于热量储存系统中,但是大部分的相变储热材料存在着导热性能差以及容易泄露等问题,这些缺点对它们在实际应用有一定的限制。通过添加导热材料或者将相变材料制备成定型相变复合材料可以有效解决这些问题。本文选择泡沫铜、氮化硼和氮化硼气凝胶三种材料作为载体,选择石蜡、硬脂酸、聚乙二醇和太阳光热发电中常用的“太阳盐”（硝酸钾和硝酸钠混合物）为相变材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线电子衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TGA）和导热分析等方法对载体、相变材料和相变复合材料进行测试和表征,研究相变材料复合的导热性能和热稳定性。第一部分:首先通过氧化法增加泡沫铜表面粗糙度,再采用气相沉积对泡沫铜进行疏水改性。以改性的泡沫铜为载体,石蜡和硬脂酸为相变材料,采用真空浸渍和常压浸渍制备了一系列相变复合材料。通过SEM可以看出相变材料很好的吸附在泡沫铜的表面。XRD测试证明铜基相变复合材料是由简单物理复合而成,没有发生化学反应,仅使相变材料的结晶度有所降低。DSC和TG测试表明制备的相变复合材料具有良好的热稳定性和储热能力,在100次冷热循环后相变潜热几乎没有变化。通过激光导热仪测试了相变复合材料的导热能力,结果表明相变复合材料的导热系数比纯相变材料提高了数倍,复合材料的导热性能得到了显著改善。第二部分:使用超声的方式剥离氮化硼,通过TEM观察到剥离氮化硼纳米片有褶皱出现,原子力显微镜测得该纳米片的厚度为1.118 nm。分别将氮化硼和剥离氮化硼与一定量的太阳盐混合制备了一系列相变复合材料。XRD表明氮化硼、剥离氮化硼与太阳盐是物理复合。DSC测试证明制备的氮化硼相变复合材料具有较高的相变潜热和良好的热稳定性。通过激光导热仪测试了相变材料的导热能力,发现随着氮化硼和剥离氮化硼含量的增加,相变复合材料的导热也增加,说明氮化硼可以很好的提高相变复合材料的导热性能。相比之下,经超声剥离后的氮化硼更好的提高了相变材料导热性能,并且剥离氮化硼相变复合材料在经过50次冷热循环后仍具有比未剥离氮化硼相变复合材料好的导热性能,说明剥离氮化硼在相变材料中具有较高的热稳定性。第三部分:氮化硼气凝胶作为载体吸附硬脂酸、聚乙二醇和石蜡制备相变复合材料。SEM和TEM观察表明氮化硼气凝胶是三维立体结构,相变材料主要吸附在氮化硼气凝胶的孔道中和外表面。DSC测试结果表明氮化硼气凝胶相变复合材料具有较高的相变潜热(144.74 J g-1146.2 J g-1),说明氮化硼气凝胶相变复合材料具有良好的储热能力。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 59 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93993]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱洪宇. 相变复合材料的制备及其导热性能研究[D]. 2018. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论