导　　师： 高学农

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着全球能源形势的日益紧张,节能和环保受到越来越多的重视。但是由于能源的供给与需求具有较强的时间性和空间性,从而造成了能量利用的不合理性和大量浪费。相变材料(PCM)是指能在几乎恒定的温度下发生相态变化并在此过程中可以储存或释放热能的材料,应用PCM可以实现对环境温度的控制以及能量的供需在时间上和空间上的匹配。脂肪酸类PCM因其具有的相变温度合适、成本低等优异特性和容易浸渍或直接掺入到传统建筑材料中的优点,在低温制冷、太阳能利用、建筑节能、热能回收和室内温度控制等领域都有广阔的应用前景。建筑领域PCM的相变温度一般在20℃到32℃之间。本文选用癸酸(CA)、棕榈酸(PA)和硬脂酸(SA),制备了质量配比为CA:PA:SA=79.3:14.7:6.0的三元混合物,其理论相变温度为25.7℃。通过DSC分析发现其升温曲线和降温曲线中只出现了单一的峰,表明以该比例配制的混合物处于低共熔状态。为了解决PCM导热性能差以及相变过程会发生泄漏的问题,利用导热率高的膨胀石墨(EG)作为支撑材料,制备了CA-PA-SA含量分别为85 wt%、90 wt%、95 wt%的三种CA-PA-SA/EG定形复合相变材料。研究表明,CA-PA-SA含量90 wt%的定形复合相变材相变潜热值高,相变过程不会发生泄漏。当复合材料的表观密度从435.7增加到743.3 kg·m-3时,导热系数由1.125增大到5.225 W·(m·K)-1。所制得的定形复合相变材料的起始失重温度为108.8oC,在所应用的环境温度下具有很好的稳定性。搭建了蓄放热测试实验平台,并对CA-PA-SA和CA-PA-SA/EG定形复合相变材料的蓄放热性能进行了测试。结果表明,CA-PA-SA/EG定形复合相变材料由于导热能力的提高,相对于CA-PA-SA三元低共熔混合物,其蓄、放热时间分别由34000 s和6710 s减少到300 s和1022 s。CA-PA-SA/EG定形复合相变材料冷热循环500次后的DSC测试显示,复合材料的�

关 键 词： 相变材料 癸酸 棕榈酸 硬脂酸三元低共熔混合物 膨胀石墨 低温储能材料

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