高导热复合相变材料在低温储能中的研究

发布时间：2021-05-16 02:03

　　相变材料因为具有熔点固定、储能密度大的优点,利用低温储能材料设计的储能系统和热管理系统在日常生活、电子终端设备以及航空航天中具有重要的应用前景。我们选取了两种低温合金以及Na₂HPO₄·12H₂O水合盐作为研究对象,主要研究内容包括材料热物性、导热性能增强、封装模块性能测试以及应用设想等。在低温合金材料的研究中,本文选择了两种基于Sn-In的合金,熔点分别为47?C和60?C。根据T-history曲线法的原理搭建了实验台架,测定了两种低温相变合金的潜热,发现其单位体积相变潜热只有252J/cm³和206J/cm³,第一次为该合金提供了准确的单位体积相变潜热参考数据。进一步采用47?C相变合金制作了储热块,搭建了模拟电子器件发热的实验台架,测试储热块的热管理能力,结果表明:在10W的加热功率下,若要将发热源温度控制在70?C以下,80mm×12mm×5mm的储热块可以让电子器件工作时间延长到110秒左右;另外,测试显示合金相变材料具有优异的导热性能,能够满足一般应用中对材料导热... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景以及研究意义
    1.2 相变材料分类
    1.3 相变材料储能的国内外研究现状
    1.4 本文研究内容及研究方法
    1.5 本章小结
2 低温相变合金的热物性测定及储热应用
    2.1 热物性测定实验
    2.2 47 度相变合金的储热块应用实验
    2.3 本章小结
3 十二水磷酸氢二钠的潜热测试及应用
    3.1 潜热测量实验
    3.2 Na_2HPO_4·12H_2O复合材料储热块应用实验
    3.3 本章小结
4 双相变点材料数值模拟
    4.1 数值模拟方法介绍
    4.2 几何模型及边界条件的设置
    4.3 数值模拟结果与分析
    4.4 本章小结
5 低温储能中的实际应用
    5.1 开水速冷恒温杯
    5.2 安全无电加热恒温足浴盆设计
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 今后工作展望
致谢
参考文献
附录1 作者在攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]相变储热材料及技术的研究进展[J]. 张贺磊,方贤德,赵颖杰.  材料导报. 2014(13)
[2]常低温相变储热材料的研究和应用[J]. 李玉红,焦庆影,夏定国,于志辉.  化学教育. 2004(10)
[3]相变储能材料的研究进展与应用[J]. 陈爱英,汪学英,曹学增.  材料导报. 2003(05)
[4]混合有机材料相变特性实验研究[J]. 陈伟珂,郭新川,赵力,张天瑾.  太阳能学报. 1999(04)
[5]低熔点合金的成分及其熔点[J]. 赵天婵,欧阳忠.  机械工艺师. 1996(08)
[6]低熔点合金[J]. 武希哲,李运康.  稀有金属材料与工程. 1984(01)
[7]脂肪酸二元体系相变贮热性能的研究[J]. 张建玲,张建军,刘晓地,武克忠,冯海燕.  新能源. 1999 (11)

博士论文
[1]复合相变储能材料的研制与潜热储能中热物理现象的研究[D]. 夏莉.上海交通大学 2011



本文编号：3188752