海泡石基储能材料的制备及热湿性能研究
发布时间：2020-08-24 21:11
【摘要】：随着人们对建筑热湿环境愈来愈重视,开发调温、调湿材料逐步成为复合型建筑功能材料研究和应用领域的热点。本文以海泡石为负载载体制备了一种兼具调温调湿双功能材料。首先制备了月桂酸-十四酸和十六酸-十四醇两组共晶系。采用CTAB对海泡石原矿进行有机改性,通过液相插层法制备了不同LA-MA共晶系占比的海泡石基复合相变材料。采用步冷曲线法和“干燥器-气候箱”法对月桂酸-十四酸/海泡石复合相变材料的热湿性能进行测试,并用归一化法对其热湿性能进行综合性评价。将LA-MA/海泡石复合储能材料加入到石膏粉中制成储能石膏试板测试石膏试板的蓄热能力和调湿能力。通过实验研究得到以下结论:(1)月桂酸-十四酸共晶系无过冷现象,而十六酸-十四醇共晶系则出现微弱的过冷现象。月桂酸-十四酸共晶系的最低共熔点质量比为63:37(月桂酸:十四酸),熔点为32.71℃,相变潜热为158.2J/g。十六酸-十四醇共晶系的最低共熔点质量比为18:82(十六酸:十四醇),相变温度为32.35℃,相变潜热为122.6J/g。红外谱测试显示两组共晶系材料均未发生化学反应产生新物质。同时,400次加速热循环后它们的热物性未发生明显变化。(2)月桂酸-十四酸/海泡石复合储能材料的控温性能和调湿性能存在“矛盾对立”的关系,即随着月桂酸-十四酸共晶系掺量的增加,月桂酸-十四酸/海泡石复合储能材料的控温性能的优势越明显,其吸湿能力也会随之减弱。通过归一法对热湿性能进行综合性评价,发现当月桂酸-十四酸共晶系掺入量为30%,具有最佳的的热湿综合性能,并且其相变温度为32.63℃,相变潜热为61.89J/g。热循环稳定实验和热重实验表明,海泡石复合相变材料热稳定良好并且不会发生明显渗漏现象,在200℃以下不易挥发分解成气体。(3)储能石膏试板隔热性能受其表面传入热量有影响。随着月桂酸-十四酸/海泡石复合储能材料掺量增加可以提高相变试块的蓄、放热性能,同时表面温度响应速率也会发生变化。此外,复合储能材料掺入到石膏中,其调湿性能均比纯石膏和海泡石基储能更优越,这主要是海泡石和石膏粉之间产生更多的空隙,可用作吸附空气中的水分子。同时,在相同相对湿度环境下,储能石膏试块的放湿性能略小于吸湿量,验证了海泡石基复合储能材料在多次吸放湿循环后,其吸湿容量下降随后又趋于稳定的原因。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB34;TU59
【图文】：
第一章 绪论意义工业革命开始，人类在创造物质财富的同时，对能炭和石油等化石燃料的消耗量不断增加，产生了一局部地区严重雾霾和污染破坏生态系统等[1]。由图，对煤炭和石油依赖性非常大，虽然近几年对能源结推广建筑节能技术或者采用清洁能源。据估计，据周期所消耗的能源约占人类能源消耗的 50%[3-4]，的 65%[5]，与此同时，空气中大约 50%的氯氟化物
浸泡法化后的相变材料同样存在容易从细骨料脱附泄露，浸泡时间影响相变材料容留率，取 1h 为宜，浸泡温度取 50℃为宜。[23],[24]大体积封装法直接采用大体积容具对相变材料进行封装，但是容具与墙体接触面积将变小，两者之间导热性能差，降低相变材料对外界热环境的储热响应速率。[25]微胶囊封装法采用1~1000μm的胶囊封装相变材料能有效根本解决液态相变材料容易从细骨料孔隙脱附的问题，微胶囊与墙体接触表面积较大，增强相变围护结构的热响应速率，便于与围护结构筑成一体，但是制备过程较为繁琐。[26],[27]1.2.2 相变材料在建筑中的应用目前相变材料在建筑中的应用主要是加入到建筑基体本身和建筑内的暖通空调系统。相变围护结构指通过合理的方式将相变材料和建筑围护结构结合，目的在于减少外部热环境传入室内的传热量，减小室内空调设备容量。传统的暖通空调系统添加相变材料则有助于降低设备的峰值功率及提高能源利用效率。
浸泡法化后的相变材料同样存在容易从细骨料脱附泄露，浸泡时间影响相变材料容留率，取 1h 为宜，浸泡温度取 50℃为宜。[23],[24]大体积封装法直接采用大体积容具对相变材料进行封装，但是容具与墙体接触面积将变小，两者之间导热性能差，降低相变材料对外界热环境的储热响应速率。[25]微胶囊封装法采用1~1000μm的胶囊封装相变材料能有效根本解决液态相变材料容易从细骨料孔隙脱附的问题，微胶囊与墙体接触表面积较大，增强相变围护结构的热响应速率，便于与围护结构筑成一体，但是制备过程较为繁琐。[26],[27]1.2.2 相变材料在建筑中的应用目前相变材料在建筑中的应用主要是加入到建筑基体本身和建筑内的暖通空调系统。相变围护结构指通过合理的方式将相变材料和建筑围护结构结合，目的在于减少外部热环境传入室内的传热量，减小室内空调设备容量。传统的暖通空调系统添加相变材料则有助于降低设备的峰值功率及提高能源利用效率。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB34;TU59
【图文】：
第一章 绪论意义工业革命开始，人类在创造物质财富的同时，对能炭和石油等化石燃料的消耗量不断增加，产生了一局部地区严重雾霾和污染破坏生态系统等[1]。由图，对煤炭和石油依赖性非常大，虽然近几年对能源结推广建筑节能技术或者采用清洁能源。据估计，据周期所消耗的能源约占人类能源消耗的 50%[3-4]，的 65%[5]，与此同时，空气中大约 50%的氯氟化物
浸泡法化后的相变材料同样存在容易从细骨料脱附泄露，浸泡时间影响相变材料容留率，取 1h 为宜，浸泡温度取 50℃为宜。[23],[24]大体积封装法直接采用大体积容具对相变材料进行封装，但是容具与墙体接触面积将变小，两者之间导热性能差，降低相变材料对外界热环境的储热响应速率。[25]微胶囊封装法采用1~1000μm的胶囊封装相变材料能有效根本解决液态相变材料容易从细骨料孔隙脱附的问题，微胶囊与墙体接触表面积较大，增强相变围护结构的热响应速率，便于与围护结构筑成一体，但是制备过程较为繁琐。[26],[27]1.2.2 相变材料在建筑中的应用目前相变材料在建筑中的应用主要是加入到建筑基体本身和建筑内的暖通空调系统。相变围护结构指通过合理的方式将相变材料和建筑围护结构结合，目的在于减少外部热环境传入室内的传热量，减小室内空调设备容量。传统的暖通空调系统添加相变材料则有助于降低设备的峰值功率及提高能源利用效率。
浸泡法化后的相变材料同样存在容易从细骨料脱附泄露，浸泡时间影响相变材料容留率，取 1h 为宜，浸泡温度取 50℃为宜。[23],[24]大体积封装法直接采用大体积容具对相变材料进行封装，但是容具与墙体接触面积将变小，两者之间导热性能差，降低相变材料对外界热环境的储热响应速率。[25]微胶囊封装法采用1~1000μm的胶囊封装相变材料能有效根本解决液态相变材料容易从细骨料孔隙脱附的问题，微胶囊与墙体接触表面积较大，增强相变围护结构的热响应速率，便于与围护结构筑成一体，但是制备过程较为繁琐。[26],[27]1.2.2 相变材料在建筑中的应用目前相变材料在建筑中的应用主要是加入到建筑基体本身和建筑内的暖通空调系统。相变围护结构指通过合理的方式将相变材料和建筑围护结构结合，目的在于减少外部热环境传入室内的传热量，减小室内空调设备容量。传统的暖通空调系统添加相变材料则有助于降低设备的峰值功率及提高能源利用效率。
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 尚建丽;张浩;熊磊;麻向龙;;基于均匀设计优化制备癸酸-棕榈酸/SiO_2复合相变材料[J];材料工程;2015年09期
2 李琳;琚诚兰;戴浩;李东旭;;脂肪酸类相变储能建筑材料的研究及应用[J];现代化工;2015年08期
3 闫全英;贺万玉;岳立航;;直接浸泡法制备相变储能建筑材料的实验研究[J];新型建筑材料;2015年06期
4 张小松;夏q
本文编号：2802864
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