导　　师： 汪双凤

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 相变储能技术是缓解能量供需时空不匹配，提升能源综合利用率的重要手段。该技术核心在于寻找温度匹配、性能优异且廉价易得的相变材料。水合盐因温度涵盖范围广、储能密度高和安全无毒等优点受到了广泛关注。其中，KAl(SO4)2·12H2O（Alum）和NH4Al(SO4)2·12H2O（AAS）的相变潜热高于绝大多数水合盐，具有重要研究意义和极大应用潜力。然而，过冷度大、导热率低和液相泄漏腐蚀等水合盐常见缺陷限制了其推广应用。同时，相变温度接近于水的蒸发温度，易流失结晶水从而导致热循环稳定性差也是其不可忽视的问题。针对上述缺点，本文致力于高性能的硫酸铝盐相变储能材料的制备及性能研究，以推动其在中低温热利用领域的应用。　　为降低硫酸铝盐的相变温度但仍保持高潜热的优势，选用高潜热的赤藓糖醇（E）作为另一相变单体，通过熔融共混制备了Alum-E和AAS-E两种无机-有机低共熔相变储能材料。结合目视法和DSC分析确定了Alum-E和AAS-E低共熔物中E的含量为35wt%和37wt%，对应相变温度分别为72.46℃和73.20℃，相变潜热为242.4J/g和257.4J/g。通过测定不同E含量的Alum-E和AAS-E混合物的热物性发现，低共熔相变材料过冷度小，无相分离现象。250次冷-热循环试验表明，相比于AAS-E，Alum-E潜热衰减率仅2.72%，相变潜热仍高达235.8J/g，具有更优异的热循环稳定性。　　为解决导热性较差以及固-液相变时液相泄漏问题，以膨胀石墨（EG）作为导热增强基体和封装载体，制备了Alum-E/EG复合相变材料。通过泄漏试验和表观形貌观察优化EG添加量为15wt%。EG不仅具有良好的封装效果，而且提高了材料的储/放热速率，同时能提供成核位点，加快结晶速率。EG含量为15wt%时，Alum-E/EG相变温度为72.19℃，潜热为208.1J/g，表观密度为870kg/m3时热导率为8.363W/（m·K），

关 键 词： 相变储能材料 硫酸铝盐 熔融共混 传热强化 腐蚀特性

领　　域： [一般工业技术—材料科学与工程]