改性三水合乙酸钠的制备及成核稳定性分析

发布时间：2021-03-20 16:41

　　针对三水合乙酸钠（SAT）的过冷及相分离的问题,进行其成核与增稠优化改性实验。结果表明:十二水磷酸氢二钠是SAT的有效成核剂,其添加量为2.0%时,可有效抑制SAT的过冷,将过冷度控制在2℃以内。黄原胶可作为SAT的有效增稠剂,其添加量为1.5%时,可有效抑制SAT在融化/凝固循环过程中的相分离。此外,利用电子扫描显微镜（SEM）对所选成核剂进行微观表征,发现成核剂的成核稳定性与其表面形状存在一定关系,成核剂的表面越粗糙、孔隙率越大,则其成核稳定性越好。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1 时间-温度测试系统

上述实验结果表明，DSP和TPD均可作为SAT的成核剂，但上述实验是在一定温度（≤75℃）下进行的，未考虑加热温度对成核作用的影响。因此，为了进一步筛选SAT的最佳成核剂，需进行更高温度下的成核剂筛选实验。图3为所有SAT样品加热至85℃后的冷却放热曲线。从图3可知：纯SAT样品和添加SAA、STD和SMN的SAT样品在冷却放热过程中未出现相变结晶，添加TPD的SAT样品温度降至25℃后才开始相变结晶，过冷度达到30℃。而添加DSP的SAT样品稳定地出现了相变结晶，并有明显的恒温放热平台，过冷度约为5℃。该实验结果表明，在蓄热温度为85℃时，DSP对SAT仍有成核效果，而其他成核剂则失去成核作用。选定DSP作为SAT的有效成核剂后，需进行不同添加比例筛选实验。图4为DSP添加比例为1%、2%、3%、4%和5%的SAT样品冷却放热曲线。从图4可知除纯SAT样品外，所有添加成核剂的SAT样品均发生相变结晶，并具有很好的相变恒温平台。其中，DSP的添加比例为2%时，成核效果最佳，过冷度为2℃，且相变恒温平台最长。添加比例为1%和4%时，样品的过冷度为分别为4℃和4.1℃。添加比例为3%时，样品材料过冷度升至6℃，而在添加量为5%，过冷度又降至3.6℃。实验结果表明，成核剂的添加量与成核效果之间无固定规律，呈非线性关系。另外，对比图中的样品曲线也可发现随着DSP添加量的增大，SAT样品材料的结晶最高温度呈下降趋势，该结果与DSP和SAT之间的共溶有关。

选定DSP作为SAT的有效成核剂后，需进行不同添加比例筛选实验。图4为DSP添加比例为1%、2%、3%、4%和5%的SAT样品冷却放热曲线。从图4可知除纯SAT样品外，所有添加成核剂的SAT样品均发生相变结晶，并具有很好的相变恒温平台。其中，DSP的添加比例为2%时，成核效果最佳，过冷度为2℃，且相变恒温平台最长。添加比例为1%和4%时，样品的过冷度为分别为4℃和4.1℃。添加比例为3%时，样品材料过冷度升至6℃，而在添加量为5%，过冷度又降至3.6℃。实验结果表明，成核剂的添加量与成核效果之间无固定规律，呈非线性关系。另外，对比图中的样品曲线也可发现随着DSP添加量的增大，SAT样品材料的结晶最高温度呈下降趋势，该结果与DSP和SAT之间的共溶有关。2.2 增稠剂的筛选

【参考文献】：
期刊论文
[1]水合盐相变储能材料的研究进展[J]. 孟令然,郭立江,李晓禹,王会,陈胜利,周园,李建强.  储能科学与技术. 2017(04)
[2]三水合乙酸钠蓄热特性的研究[J]. 唐钰成,郑瑞佩,王振国.  河北省科学院学报. 1988(02)
[3]三水合醋酸钠相变贮热的研究[J]. 阮德水,龙凌,张太平,胡起柱.  华中师范大学学报(自然科学版). 1987(03)



本文编号：3091320