棕榈酸/炭材料相变复合材料的制备及性能研究
发布时间：2021-11-18 02:04
通过相态变化将热能储存与释放的相变材料可以提高能量利用效率、解决能量在时间与空间上的不匹配,有助于解决能源短缺、环境污染等世界性难题,被认为具有极大的利用价值。与此相对应,来源丰富、应用范围广泛且拥有较高热导率的炭材料被认为是21世纪最具有前景的材料之一。因此,将炭材料与相变材料联用,以此解决相变材料热导率低的方法已经成为当前研究的热点。本文选用可大量产自于农副产品并应用于太阳能低温储能的棕榈酸作为相变材料,分别采用将棕榈酸封装于介孔活性炭中并向此复合材料中添加高热导率石墨粉的方法增强热导率、将棕榈酸封装于高热导率的膨胀石墨中、向棕榈酸中添加碳纳米管增强基体的热导率。以期获得具有较高热导率、相变潜热以及较好热稳定性的复合材料。（1）采用具有三维多孔结构的介孔活性炭为载体,通过物理共混浸渍法制备了一系列不同质量比的棕榈酸／活性炭相变材料。通过对活性炭孔隙结构的研究、复合材料结构分析以及复合材料的DSC对比分析,得出了活性炭与棕榈酸发生的反应导致了复合材料较低的相变潜热效率以及熔点的降低。与此同时,本章通过热循环实验验证了棕榈酸与活性炭之间55/45的质量比是最佳的。此复合材料相变潜热为7...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＰＭＭＡ／ＰＥＭ微胶囊的ＰＯＭ及ＳＥＭ图片??Ｆｉｇ．?１－２?ＰＯＭ?ａｎｄ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＰＭＭＡ／ＰＥＭ?ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ??
图２－１?（ａ）?ＡＣ孔隙结构示意图；（ｂ）ＡＣ的Ｎ２吸附－脱附等温线??Ｆｉｇ．?２－１?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?出ａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｏｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＡＣ；?（ｂ）?Ｎ］?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏ化ｅｒｍｓ?ｏｆ?ＡＣ??ＡＣ的孔隙结构如图２－ｌ（ａ）所示，大孔、介孔与微孔呈树枝状结构排列，依次??连通，逐渐加深Ｗ’Ｗ。２－ｌ（ｂ）为ＡＣ的Ｎ２吸附－脱附等温线，其所呈现出的ＩＶ型等??温线揭示了?ＡＣ中存在着大量的介孔，并且其较大的滞后圏及表２－３所示的孔结??构参数中占总孔容积６３．６％的介孔容积更是揭示了其Ｗ介孔为主的孔隙结构。ＡＣ??的ＢＥＴ比表面积、孔隙体积及平均孔径分别为１％６?ｍ２／ｇ、１．７３?ｃｍ３／ｇ、３．４３?ｎｍ。??表２－３?ＡＣ比表面积及孔结构参数??Ｔａｂｌｅ?２－３?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｒｅａ?ａｎｄ?ｐｏｒｅ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｐａｒａｍｅ化ｒｓ?ｏｆ?ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｃａｒｂｏｎ??Ｓｂｅｔ?Ｖｔ（ｐ／ｐ〇＝０．９％）?Ｖｍｅｓｏ?Ｖｍｉｃｒｏ?Ｖｍｉｃｒｏ／?Ｖｔ?ＮｍｃｓＪ?Ｖｔ?Ａｖｅｒａｇｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ??／ｍ２’ｇ－ｉ?／ｃｍ３｜ｇ－ｉ?／ｃｍ３’ｇ－ｉ?／ｃｍ＾＊ｇ＊＊?／％?／％?／ｎｍ??￣￣１９３６?＼ｎｌ?ＵＯ?０５９?ＳＩ?＾?￣??
图２－４?ＡＣ及ＰＡ／ＡＣ的化Ｍ图片??Ｆｉｇ．?２－４?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＡＣ?ａｎｄ?ＰＡ／ＡＣ??图２－４（ａ）为ＡＣ的ＳＥＭ图，可明显的观察到存在于其表面的大孔，此为ＰＡ??进出其内部孔隙的通道。图２－４脚为ＰＡ／ＡＣ的ＳＥＭ图，复合材料较ＰＡ变得密??实，未发现有颗粒状或者块状ＰＡ存在于ＡＣ表面，且ＡＣ表面的大孔仍可被观??察到，未发现ＰＡ将ＡＣ包覆。与２．３．２热稳定性实验相对化可证明ＰＡ／ＡＣ之间??５５／４５的质量比是适当的。??１４７３?１２９５??！?■?：１６００?；；??１?Ｈ＂—＂＂＾ｎＹＴＴ＾＾??．客?：?ｉ?：?；?！；；??２?：?：?；?Ｉ?：?ｉ?Ｉ??３４＾６?２９１９＇?２８５０??ｉｌｉｌｉｌｉ?麵?ｉｌｌ??４０００?；３５００?３０００?巧００?２０００?巧００?１０００??Ｗａｖｅｎｕｍｕｂｅｒ（ｃｍ－ｉ）??图２－５?ＰＡ、ＡＣ及ＰＡ／ＡＣ的红外光谱图??Ｆｉｇ．２－５?ＦＴ－Ｉ民?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ＰＡ，ＡＣ?ａｎｄ?ＰＡ／ＡＣ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性碳纳米管处理碳纤维的效果表征[J]. 郏余晨,俞科静,钱坤,曹海建,陈建剑. 材料导报. 2012(12)
[2]纳米ZnO/石蜡复合相变材料的热物理性质研究[J]. 王继芬,谢华清,辛忠,黎阳,郑琳. 工程热物理学报. 2011(11)
[3]Preparation and Thermal Properties of Grafted CNTs Composites[J]. Jifen Wang 1,2),Huaqing Xie 2) and Zhong Xin 1) 1) State Key Laboratory of Chemical Engineering,East China University of Science and Technology,Shanghai 200237,China 2) School of Urban Development and Environmental Engineering,Shanghai Second Polytechnic University,Shanghai 201209,China. Journal of Materials Science & Technology. 2011(03)
本文编号：3501993
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＰＭＭＡ／ＰＥＭ微胶囊的ＰＯＭ及ＳＥＭ图片??Ｆｉｇ．?１－２?ＰＯＭ?ａｎｄ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＰＭＭＡ／ＰＥＭ?ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ??
图２－１?（ａ）?ＡＣ孔隙结构示意图；（ｂ）ＡＣ的Ｎ２吸附－脱附等温线??Ｆｉｇ．?２－１?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?出ａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｏｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＡＣ；?（ｂ）?Ｎ］?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏ化ｅｒｍｓ?ｏｆ?ＡＣ??ＡＣ的孔隙结构如图２－ｌ（ａ）所示，大孔、介孔与微孔呈树枝状结构排列，依次??连通，逐渐加深Ｗ’Ｗ。２－ｌ（ｂ）为ＡＣ的Ｎ２吸附－脱附等温线，其所呈现出的ＩＶ型等??温线揭示了?ＡＣ中存在着大量的介孔，并且其较大的滞后圏及表２－３所示的孔结??构参数中占总孔容积６３．６％的介孔容积更是揭示了其Ｗ介孔为主的孔隙结构。ＡＣ??的ＢＥＴ比表面积、孔隙体积及平均孔径分别为１％６?ｍ２／ｇ、１．７３?ｃｍ３／ｇ、３．４３?ｎｍ。??表２－３?ＡＣ比表面积及孔结构参数??Ｔａｂｌｅ?２－３?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｒｅａ?ａｎｄ?ｐｏｒｅ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｐａｒａｍｅ化ｒｓ?ｏｆ?ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｃａｒｂｏｎ??Ｓｂｅｔ?Ｖｔ（ｐ／ｐ〇＝０．９％）?Ｖｍｅｓｏ?Ｖｍｉｃｒｏ?Ｖｍｉｃｒｏ／?Ｖｔ?ＮｍｃｓＪ?Ｖｔ?Ａｖｅｒａｇｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ??／ｍ２’ｇ－ｉ?／ｃｍ３｜ｇ－ｉ?／ｃｍ３’ｇ－ｉ?／ｃｍ＾＊ｇ＊＊?／％?／％?／ｎｍ??￣￣１９３６?＼ｎｌ?ＵＯ?０５９?ＳＩ?＾?￣??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]改性碳纳米管处理碳纤维的效果表征[J]. 郏余晨,俞科静,钱坤,曹海建,陈建剑. 材料导报. 2012(12)
[2]纳米ZnO/石蜡复合相变材料的热物理性质研究[J]. 王继芬,谢华清,辛忠,黎阳,郑琳. 工程热物理学报. 2011(11)
[3]Preparation and Thermal Properties of Grafted CNTs Composites[J]. Jifen Wang 1,2),Huaqing Xie 2) and Zhong Xin 1) 1) State Key Laboratory of Chemical Engineering,East China University of Science and Technology,Shanghai 200237,China 2) School of Urban Development and Environmental Engineering,Shanghai Second Polytechnic University,Shanghai 201209,China. Journal of Materials Science & Technology. 2011(03)
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