高温熔盐基纳米流体热物性的稳定性研究

发布时间：2020-12-23 23:26

　　利用纳米颗粒可显著强化高温熔融盐的储热和热输运性能,但在实际应用中,面临纳米颗粒团聚导致的强化作用衰减。采用两步法配制了质量分数为1%的SiO₂-Solar Salt纳米流体,并设置长时间高温保温工况,以比热容衰减幅度和样品微观结构为评价标准,探究两步法制备样品的稳定性。实验结果表明,两步法所制备样品的比热容提升幅度较为明显,但其稳定性较差,经长期高温保温工况后,比热容提升幅度衰减较为明显,且微观形貌显示其中SiO₂纳米颗粒含量大幅减少。为探究改善高温熔盐基纳米流体稳定性的方法,本工作从纳米流体制备方法和纳米颗粒选材角度入手进行研究。选取高温熔融法制备相同样品,实验结果表明,其比热容提升幅度与两步法所制备样品相差不大,但经长期高温保温工况后,比热容提升幅度的衰减小于两步法所制备样品,SiO₂纳米颗粒含量也有所提升,稳定性得以初步改善。在采用高温熔融法的基础上进一步研究,添加少量Al₂O₃、TiO₂或CuO,与SiO₂形成混合纳米颗粒以... 

【文章来源】：储能科学与技术. 2020年06期

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1 两步法制备熔盐基纳米流体流程

纯基盐及初始纳米复合物的扫描电镜照片如图3所示。图3(b)显示，两步法制备的无机盐纳米复合物中，分立的纳米颗粒较多，团聚体尺寸也较小且数量较少，即所制备的样品中纳米颗粒分散性良好，样品质量可靠，这也是熔盐纳米流体比热容提升幅度较为明显的原因。图3 SEM照片

图2 两步法样品及高温工况各样品比热容100 h、300 h、500 h高温工况下的纳米复合物的扫描电镜照片如图4所示。图4显示，相较于初始纳米复合物，经过长时间高温保温工况后，Si O2纳米颗粒的含量有明显的下降，如图4(c)所示，至500 h高温保温工况样品时，视野内几乎无纳米颗粒可见。这是直接导致其比热容出现大幅度衰减的原因。由以上比热容测量结果及微观形貌观测结果可知，采用两步法制备的无机盐纳米复合物分散性较好，比热容提升幅度较为明显，但其稳定性较差，纳米颗粒较易团聚，长时间使用后，比热容提升幅度衰减十分明显。

【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米流体制备技术与组成结构的研究进展[J]. 姚远,陈颖,陆振能,龚宇烈.  流体机械. 2016(11)



本文编号：2934530