基于壳-核结构的相变储湿复合材料制备及热湿性能研究

摘要

随着经济和社会的发展，人们生活质量的提高，对居住建筑的室内环境舒适度的要求也随之提高，由此势必增加建筑能耗，而建筑能耗又占我国能源总能耗的三分之一，尤其是随着城镇化的推进，建筑能耗逐年增加，严重影响我国对资源环境的可持续发展战略。为了降低建筑能耗的过度增加，研究将具有壳-核结构的相变储湿复合材料用于建筑围护材料中就显得非常重要，本文针对这一课题开展以下研究。 首先，以正硅酸乙酯（TEOS）为SiO2前驱体，癸酸-棕榈酸为相变材料，用溶胶-凝胶法制备壳（无机）-核相变储湿复合材料。以聚苯乙烯为壳材，壳聚糖为亲水性包覆膜，正十八烷为相变材料，用细乳液聚合法制备壳（有机）-核相变储湿复合材料。用步冷曲线法和吸湿性能测定-干燥器法对其热湿性能进行测试并建立评价体系，用差示扫描量热分析仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度分析仪（LPSA）分别对其相变潜热、微观形貌和粒度分布进行测试。 其次，采用傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）和透射电子显微镜（TEM）对壳（无机）-核相变储湿复合材料以及采用TEM和SEM对壳（有机）-核相变储湿复合材料的微观结构进行测试，并分析其形成机理及热湿机理。同时，以温度、湿度梯度为驱动力对其热、湿传递进行分析、建立理论模型，利用软件进行计算，并模拟验证。 最后，将壳（无机）-核相变储湿复合材料和壳（有机）-核相变储湿复合材料分别按不同质量比与石膏基体材料复合，并对其凝结时间、体积密度、抗压强度、导热系数以及热湿性能进行测试。结果表明：将壳-核相变储湿热湿均衡复合材料掺入石膏后，能有效提升其对温度和湿度的调节作用。

目录

声明

1绪论

1.1课题提出背景

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的主要内容

2壳（无机）-核结构相变储湿复合材料的制备及热湿性能

2.1概述

2.2壳材/核材选择

2.3试验部分

2.4热湿性能测试

2.5本章小结

3壳（有机）-核结构相变储湿复合材料的制备及热湿性能

3.1概述

3.2壳材/核材选择

3.3试验部分

3.4热湿性能测试

3.5本章小结

4壳-核相变储湿复合材料结构及机理分析

4.1概述

4.2壳（无机）-核相变储湿复合材料结构与机理分析

4.3壳（有机）-核相变储湿复合材料结构和机理分析

4.4壳-核相变储湿复合材料热湿传递分析

4.5本章小结

5石膏/壳-核相变储湿复合材料优化组合及热湿性能

5.1概述

5.2石膏/壳-核相变储湿复合材料的制备

5.3石膏/壳-核相变储湿复合材料的物理及力学性能

5.4石膏/壳-核相变储湿复合材料的热湿性能

5.5本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录 硕士在读期间的研究成果

致谢