相变材料

摘要： 以硬脂酸丁酯为相变材料、膨胀珍珠岩为吸附介质制备复合相变材料,将其按一定质量分数替代尾砂后与水泥、尾砂混合制成相变储能充填体.为探究相变储能充填体强度和热学性能表现,分别制备不同灰砂比、质量分数和复合相变材料质量分数添加量的相变储能充填体,并采用DSC、SEM、单轴压缩试验、巴西劈裂试验和导热系数试验等测试方法得到不同配比相变储能充填体的强度特征、导热系数及微观特征.结果表明:相变储能充填体内存在3种孔隙结构,分别为微小气泡、胶结物质与复合相变材料黏结裂隙以及膨胀珍珠岩内部多孔结构.灰砂比1:6制备的充填体强度约为1:4充填体强度值的1/2;相同配比时质量分数由68％增加到72％,其强度近似线性增加;充填体强度随复合相变材料添加量的增大逐渐下降,但下降趋势随添加量继续增大而有所减缓.复合相变材料与硬脂酸丁酯相比相变温度下降1.1°C,相变焓值减少45.24 J/g,比热容不变,添加复合相变材料后相变储能充填体导热系数最大下降幅度为6.5％.

摘要： 为研究相变蓄热装置的使用对塑料大棚内部温度波动的影响,文中设计制备了一种传热性能良好的膨胀石墨(EG)/石蜡复合相变材料及相变蓄热装置,并将该装置放置于塑料大棚(实验组)中进行测试。通过采集6种夏季天气条件下的该塑料大棚以及未放置相变蓄热装置的塑料大棚(对照组)内部温度随时间的变化数据,分析结果表明:在晴天天气下与对照组相比,实验组在不通风不遮阳情况下可以降低棚内温度2.4°C,减小13%的温度波动;通风不遮阳情况下可以降低棚内温度3.3°C,减小16%温度波动;通风遮阳情况下可以降低棚内温度2°C,减小棚内8%的温度波动;不通风遮阳情况下可以降低棚内温度1.9°C,减少温度波动8%。相变蓄热装置在雨天的使用效果不佳;但在阴天则可以继续发挥作用,有效降低了塑料大棚内的温度波动。

摘要： 过冷度是相变材料及其微胶囊重要的热性能参数.为了获得这一数据,组装了一套用于精确测量相变材料及其微胶囊步冷曲线的装置.该装置采用廉价易得的T型热电偶、无纸记录仪测量温度数据,并通过USB转串口RS485采集数据到上位机,实现了温度数据的采集、储存和显示,进而得到温度随时间的变化曲线(步冷曲线).实验表明,测试管外围保温层厚度对步冷曲线的形状有显著影响.对正十八烷及其微胶囊的测试结果显示,当保温层厚度为0.5 mm时,可得到完整准确地步冷曲线.

摘要： 采用石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,通过原位聚合法制备石蜡/脲醛树脂微胶囊相变储能材料,探究了芯壁比对微胶囊性能的影响,并通过DSC、SEM对相变材料微胶囊的储热能力、表观形态进行表征。结果表明,当石蜡质量为25 g时,芯壁比为1.6时,微胶囊的包覆效率最高为52.41%,芯壁比对微胶囊的分散性影响不大,但随着芯壁比加大,微胶囊粒径增大。

摘要： 针对单一相变材料存在的缺陷与不足,以热力学第二定律和相平衡理论为研究基础,采用相变材料复配方法,通过步冷曲线测试和DSC测试,制备适用于建筑围护结构的三元复合相变材料。以硅藻土对相变材料进行定型,对其进行DSC热分析及FT-IR表征,对相变硅藻土进行封装并进行耐久性试验评价。结果表明:当TD-MA:LA=6.2:3.8时,实验制得的三元复合相变材料的相变温度为20.1°C;硅藻土对相变材料的吸附仅为物理吸附,50次相变循环试验后显示热稳定性能良好;以苯丙乳液+水泥粉封装后的相变硅藻土最大质量损失率为0.65%,因而相变硅藻土有效适用于建筑围护结构。

摘要： 相变储热技术与聚光太阳能发电技术相结合可以提高太阳能的利用率,减缓化石燃料燃烧带来的环境压力。本文通过分析相变储热材料的选择标准,对筛选出具有研究价值的含碳二元系相变储热材料的性能特别是热物理性能进行分析。研究发现,硅、硼、铝、铬、铁单质材料与碳元素形成的二元化合物或固溶体具有较高的熔点,形成的含碳二元系相变储热材料在高温相变储热领域应用前景广阔。在含碳二元系相变储热材料中,Fe-C二元合金可满足高温相变储热系统1100~1500°C的相变储热要求,当合金为含碳4.3%的Fe-C共晶成分时,Fe-C二元合金的相变潜热理论值为611 kJ/kg,热导率约为(40±16)W/(m·K),相变温度为1148°C,具有相对其他合金成分更为优异的综合储热性能可用于聚光太阳能热发电系统储热。

摘要： 主要叙述了提高相变材料(PCM)导热性能的制备方法,特别是对构筑三维导热网络的制备方法和导热性能进行了归纳和总结,旨在为新型复合相变材料的制备提供借鉴。

摘要： 为了研究相变蓄热材料对水箱热力学特性的影响,提出采用中低温相变材料三水合醋酸钠作为蓄热材料的立式太阳能相变蓄热水箱,研究在初始水温80°C、进水温度5°C的工况下的相变蓄热水箱的热力学特性,并基于ANSYS软件,建立了该水箱的数学模型,得到了释热过程中蓄热水箱的温度分布图。采用理查德森数分析法、混合数分析法以及填充效率分析法,综合对比和分析了相变蓄热球在水箱中的不同位置和相变蓄热水箱在进水流量分别为1,3,5,7,9 L/min时的热分层特性。结果表明,随着释热过程的进行,入口流量越小,热分层效果越好。PCM4,PCM3,PCM2和PCM1中等温面(303.15 K)和等温面(348.15 K)的间距分别为9.28,10.52,11.13,11.75 cm,表明蓄热水箱内冷热水的混合程度随着相变蓄热球位置升高而加强,即相变蓄热球越靠近蓄热水箱进口,斜温层厚度越小。

摘要： 二元有机复合相变材料因其无腐蚀性、过冷度低、价格低廉和可循环性的优点,在电子器件散热过程中极具发展潜力。通过差示扫描量热法(DSC)测得4种脂肪酸和4种脂肪醇相变温度与潜热,然后利用准共晶相变理论计算脂肪酸/醇二元有机复合相变材料共晶点,确定4种相变温度在33~37°C范围内的复合体系,并通过DSC实验测量二元体系相变特性。实验结果表明,筛选出的二元有机复合相变材料相变温度分布在33.08~36.63°C,与理论相变温度偏差在0.30%~4.61%;相变潜热分布在138.5~215 kJ·kg^(-1),与理论相变潜热偏差在0.4%~27%;十二酸与十八醇复合相变材料具有最高的相变潜热(215 kJ·kg^(-1)),相变温度为36.5°C。研究结果可为有机复合相变材料在电子器件热管理中的应用提供技术参考。

摘要： 以木质素为原材料,通过模板法和化学活化法制备出木质素基多孔碳LTC和木质素基分级多孔碳LTCA,以LTCA为载体,采用真空浸渍法负载相变材料聚乙二醇(PEG4000),制备出木质素基分级多孔碳/聚乙二醇(LTCA/PEG)复合相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、全自动比表面积及孔隙分析仪、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱分析、热重分析仪和差示扫描量热仪对其进行结构表征及性能测试。结果表明,通过模板法和化学活化法结合制备的木质素基分级多孔碳材料拥有较大的孔隙率和孔容以及较高的比表面积。以其为载体制备的LTCA/PEG复合相变材料具有较好的相变储热效果,负载聚乙二醇的质量分数可以达到85%,熔融潜热为85.3 J/g,达到了较好的定形相变效果及良好的热稳定性。

摘要： 随着我国油气勘探开发逐步向深层发展,深层高温高压等极端恶劣环境对钻井液与井下仪器提出了严峻的考验,限制了深层油气的钻探开发进程.针对深部油气钻探开发中钻井液的抗高温稳定等技术难题,本文探索将相变材料引入到钻井液中,通过理论分析与模拟实验,证明了利用相变材料的“相变蓄热原理”降低井筒钻井液循环温度的可行性.结果表明,3种相变材料的相变温度为120～145°C,相变潜热为90.3～280.6J/g,相变蓄热特性优异,具有良好的钻井液配伍性能,加量达到12％时钻井液流变滤失性能仍能满足钻井施工要求.将相变材料加入到钻井液中,能够有效地降低井筒钻井液循环温度,且相变材料加量越大,钻井液降温效果越明显,加量达到12％时,钻井液循环温度最高可降低约20°C;相变材料的重复利用性能好,可连续实现“蓄热-放热”相变过程,满足了钻井液循环降温要求.研究结果为基于相变材料的高温深井钻井液降温技术研究提供了重要参考.

摘要： 利用建筑进行热能储存是被动式设计领域日益关注的问题,相变材料的潜热性能较好,将其应用于太阳能建筑中能够使建筑的逐时负荷均匀化,并实现节能降耗.本文针对我国寒冷地区被动式太阳能建筑室内温度波动大的特点,将相变材料应用于建筑墙体中,通过数值模拟对影响PCM有效性的因素进行探究.分析表明,相变材料的合理使用能够有效抑制室内温度波动,并且在一年中不同时间、不同地区的有效工作时间不尽相同.研究结果可为被动式太阳能建筑结合相变墙体的应用提供参考.

摘要： 被动式太阳能建筑中合理使用相变材料,可减小室内温度波动及提高室内热环境质量.但是,相变材料的室内热环境调节效果受其热物理性能、材料用量、应用方式、使用位置等多种因素影响.本文主要结合拉萨地区气候特点,基于太阳能建筑分析模型,利用数据模拟的研究方法,分析了相变材料的应用位置等因素对室内热环境的影响规律.研究结果可为该地区被动式太阳房建筑合理使用相变材料提供参考.

摘要： 本文以十八醇(相变潜热为245.5kJ/kg)作为相变材料,以高岭土为基材,采用真空浸渍法制备十八醇/高岭土定型相变材料,并对该定型相变材料的防泄漏效果与热物性进行研究.高岭土对十八醇的吸附率在20％时,松散状态下没有任何泄漏现象,但是吸附20％十八醇的高岭土基定型相变材料的潜热仅为46.3kJ/kg.单纯高岭土的吸附能力有限,十八醇/高岭土定型复合相变材料不足以在实际的相变储能应用中起到应有的效果.因此将5％的膨胀石墨加入十八醇/高岭土定型相变材料中,实现了复合材料对十八醇40％的吸附率,且在松散状态无任何泄漏,整体吸附性能提高了2倍,相应的复合定形相变材料相变潜热也提高到了91.22kJ/kg,改善效果显著.

摘要： 为了促进电池安全性能的提升,完善电池热管理系统的开发与优化,促进系统的有效散热进而杜绝热失控,本文着眼于电池热管理系统的优化升级,在微通道-相变材料(PCM)耦合系统的基础上,创新性地构建了变导热的相变电池热管理模型,通过调节系统内不同区域相变材料的导热系数分布,改善了单纯相变系统在高倍率条件下的温升抑制效果的不足,同时降低了微通道耦合造成的系统单体间温差增大的趋势,研究结果显示,在微通道平均流速为0.02m/s、5C放电条件下,变导热系统相比于耦合系统,不同的分区方式和材料变导热梯度分别使组内最高电池温度降低了2.49K、2.93K和4.33K,同时单体间温差降低了2.47K、2.92K和4.28K,体现出了更好的传热控温效果.

摘要： 本文研究相变材料在建筑围护结构中应用的热工性能参数,主要包括峰值温度延迟时间和衰减倍数、围护结构内外表面温差和热流差等,并搭建动态墙体模拟试验台对各参数进行测试.相变材料墙体和参照墙体进行对比测试结果表明:相变材料能使受作用墙体内表面和空间峰值温度延缓出现2.0～3.5h,同时使峰值温度降低近2°C,这表明相变材料具有良好的隔热作用,能够提高室内热舒适度.

摘要： 石蜡作为一种有机固液相变材料,因其具有高潜热值、无毒、无腐蚀、性能稳定等优点被广泛应用于热蓄存、电子冷却及建筑温控等领域.然而,因石蜡导热系数过低,导致蓄热时间过长、温差过大.为此,本实验按照1∶3的比例将金属泡沫铜均匀分布在石蜡箱体中,探究泡沫铜对石蜡相变速率的影响.结果显示:加入泡沫铜后,有效的促进了石蜡的相变速率,缩短了石蜡相变的时间.同时加入泡沫铜后,内部温差明显减小,温度分布更加均匀,并且有效缓解了自然对流造成的顶部过热和底部不融化现象.

摘要： 目前利用热线法测试相变材料在相变温度区间内导热系数的准确性有待探讨.本文采用热线法测量并研究了相变构件在不同温度及加热量条件下的导热系数值.热丝本身既作为加热源也作为电阻式温度传感器,导热系数值是利用构件与热线接触面升温曲线的斜率与时间的变化关系求得,每次测试10次取其平均值,共测试了210次.结果表明:对于定物性材料如硼硅玻璃,测得其导热系数为1.12W/(m·K).对于变物性材料如石墨烯复合微胶囊相变材料在固、液态时导热系数分别为0.25W/(m·K)、0.23W/(m·K).值得一提的是在相变区间,温度为28°C,加热电压为分别为1V、1.2V、1.5V,导热系数分别为0.76W/(m·K)、0.82W/(m·K)、1,1W/(m·K),可能是由于加热程度不同导致液化率不同,最终导致导热系数测量有所差异.

摘要： 近年来,建筑空调能耗日益增加,建筑节能技术受到人们广泛关注.本文介绍了一种自力套管式相变墙体新型结构及其节能工作机制,针对该墙体内套管式相变材料建立了4R2C热容热阻简化传热模型,并对模型参数进行辨识,模拟套管相变材料的传热特性.搭建了套管相变材料的实验平台,将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明该4R2C简化相变模型能够准确地模拟套管相变材料的传热特性,温度平均误差为0.45°C,模型准确性较好.

摘要： 结合相变储能技术,研究了乙醇作为相变材料吸收储存低温冷量过程的液固变化.利用Fluent对套管式换热器内的丙烷传热和乙醇凝固过程进行模拟分析,探究丙烷在不同入口条件下,乙醇液相分数随时间的变化情况.最终确定了流速对乙醇凝结速率影响起主要作用,并且,凝固速率随时间越来越低,液体凝固越来越慢,沿流动方向上,乙醇液固均匀分布.此外发现内外管之间的丙烷进出口温差很小,可将乙醇壁面当作恒定温度处理.

摘要： 本发明公开了相变合金材料、相变存储器及相变合金材料的制备方法，属于相变存储材料领域，所述相变合金材料为由Cu，Sb元素组成的化学通式为CuxSb100‑x的材料，其通过将Sb作为基体材料，并向基体材料中掺杂Cu后得到；其中，x为原子个数百分比，且0＜x≤40。本发明的相变合金材料，其制备方法简便，制备得到的Cu‑Sb相变合金材料具有良好的高热稳定性和低相变密度变化，可作为稳定的相变存储材料应用于相变存储器中，确保了相变存储器的应用稳定性和数据存储的准确性，并使得相变存储器具有较长的使用寿命，降低了相变存储器的制备成本和应用成本，具有较好的应用前景和推广价值。

摘要： 本发明公开了相变合金材料、相变存储器及相变合金材料的制备方法，属于相变存储材料领域，所述相变合金材料为由Cu，Sb元素组成的化学通式为CuxSb100‑x的材料，其通过将Sb作为基体材料，并向基体材料中掺杂Cu后得到；其中，x为原子个数百分比，且0＜x≤40。本发明的相变合金材料，其制备方法简便，制备得到的Cu‑Sb相变合金材料具有良好的高热稳定性和低相变密度变化，可作为稳定的相变存储材料应用于相变存储器中，确保了相变存储器的应用稳定性和数据存储的准确性，并使得相变存储器具有较长的使用寿命，降低了相变存储器的制备成本和应用成本，具有较好的应用前景和推广价值。

摘要： 本发明公开了In‑Sn‑Sb相变材料、相变存储器及In‑Sn‑Sb相变材料的制备方法，属于相变存储材料领域，所述In‑Sn‑Sb相变材料为由In，Sb，Sn元素组成的化学通式为InxSnySb100‑x‑y的材料，其通过将Sb作为基体材料，并向基体材料中掺杂In、Sn后得到；其中，x，y分别为原子个数百分比，且0＜x＜50，0＜y＜50，0＜x+y≤50。本发明的In‑Sn‑Sb相变材料，其制备方法简便，制备得到的In‑Sn‑Sb相变材料相较于传统的相变材料而言，具有更好的热稳定性、低相变密度变化、高阻值，可有效降低相变材料的工作功耗，提升信息数据存储的稳定性和准确性，避免相变存储器进行数据存储时相变材料与电极的脱离，确保信息存储稳定、准确的同时，延长了相变存储器的使用寿命，提升了相变存储器的使用经济性。

摘要： 本发明公开了Ti‑Ga‑Sb相变材料、相变存储器及Ti‑Ga‑Sb相变材料的制备方法，属于相变存储材料领域，所述Ti‑Ga‑Sb相变材料为Ti，Sb，Ga元素组成的化学通式为TixGaySb100‑x‑y的材料，其通过将Sb作为基体材料，并向基体材料中掺杂Ti、Ga后得到；其中，x，y分别为原子个数百分比，且0＜x＜50，0＜y＜50，0＜x+y＜60。本发明的Ti‑Ga‑Sb相变材料，其制备方法简便，制备得到的Ti‑Ga‑Sb相变材料相较于传统的相变材料而言，具有较小的相变密度差异，并能在保证相变材料热稳定性的同时大幅提升相变材料的结晶效率，保证相变材料信息数据存储的稳定性和准确性，提升相变存储器信息存储的效率，在延长相变存储器使用寿命的同时，大大提升了相变存储器的功能性。

摘要： 本申请提供一种相变材料、相变材料的制备方法和相变存储器，该相变材料是由碳、铋、锑和碲四种元素组成，相变材料的通式为CxBi0.5Sb1.5Te3，其中0.010.5Sb1.5Te3进行C掺杂制备形成，采用本申请提供的相变材料制成的相变存储器高低电阻转换较快，循环性能较好。

摘要： 本发明涉及一种相变材料及采用该相变材料的电采暖相变蓄热装置。一种相变材料，包括石蜡和高密度聚乙烯制成，本发明还提供了一种采用该相变材料的电采暖相变蓄热装置，包括电发热层和蓄热体，所述电发热层位于所述蓄热体的一侧的外表面，所述蓄热体内开设有封闭的空腔，所述空腔内填充有所述相变材料；本发明提供的电采暖相变蓄热装置具有发热快、发热时间长和节省能源的优点。

摘要： 本申请提供一种相变材料、相变材料的制备方法和相变存储器，该相变材料是由碳、铋、锑和碲四种元素组成，相变材料的通式为C

摘要： 本发明公开了In‑Sn‑Sb相变材料、相变存储器及In‑Sn‑Sb相变材料的制备方法，属于相变存储材料领域，所述In‑Sn‑Sb相变材料为由In，Sb，Sn元素组成的化学通式为InxSnySb100‑x‑y的材料，其通过将Sb作为基体材料，并向基体材料中掺杂In、Sn后得到；其中，x，y分别为原子个数百分比，且0＜x＜50，0＜y＜50，0＜x+y≤50。本发明的In‑Sn‑Sb相变材料，其制备方法简便，制备得到的In‑Sn‑Sb相变材料相较于传统的相变材料而言，具有更好的热稳定性、低相变密度变化、高阻值，可有效降低相变材料的工作功耗，提升信息数据存储的稳定性和准确性，避免相变存储器进行数据存储时相变材料与电极的脱离，确保信息存储稳定、准确的同时，延长了相变存储器的使用寿命，提升了相变存储器的使用经济性。

摘要： 本发明公开了Ti‑Ga‑Sb相变材料、相变存储器及Ti‑Ga‑Sb相变材料的制备方法，属于相变存储材料领域，所述Ti‑Ga‑Sb相变材料为Ti，Sb，Ga元素组成的化学通式为TixGaySb100‑x‑y的材料，其通过将Sb作为基体材料，并向基体材料中掺杂Ti、Ga后得到；其中，x，y分别为原子个数百分比，且0＜x＜50，0＜y＜50，0＜x+y＜60。本发明的Ti‑Ga‑Sb相变材料，其制备方法简便，制备得到的Ti‑Ga‑Sb相变材料相较于传统的相变材料而言，具有较小的相变密度差异，并能在保证相变材料热稳定性的同时大幅提升相变材料的结晶效率，保证相变材料信息数据存储的稳定性和准确性，提升相变存储器信息存储的效率，在延长相变存储器使用寿命的同时，大大提升了相变存储器的功能性。

摘要： 本发明提供一种微纳乳液相变材料、相变换热管及相变材料的制备方法，制备方法包括：按照设定的质量比称取导热率比基液低的油和乳化剂，置于盛有去离子水的烧杯中，而后将烧杯置于磁力搅拌器上，在室温下搅拌第一预定时间后使其混合均匀，得到水包油初乳液；将水包油初乳液放置于超声波发生器中进行第二预定时间的超声处理，得到水包油相变乳液；将水包油相变乳液与碳纳米管按照一定比例置于试管中，而后将试管置于磁力搅拌器上进行搅拌，接着放置于超声波细胞粉碎机中进行第三预定时间的超声振荡，使水包油相变乳液与碳纳米管均匀混合，得到具有非傅立叶导热特性的微纳乳液相变材料；相变换热管包括微乳纳液相变材料、亲疏性壁面带凸胞的圆管。