石蜡/SiO 2 核壳结构复合相变材料的制备
发布时间：2021-11-18 16:27
相变材料是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。其在相态变化过程中会吸收环境中的热（冷）量,在储存能量的同时还能控制周围环境温度,这使得相变材料在温度控制、能量吸收转化和废弃能量的回收利用上得到广泛应用。无机相变材料存在过冷、相分离等缺陷,有机相变材料则存在渗漏问题,为了解决这些问题,目前主要采取的方法是制备核壳结构的有机/无机相变材料,因此,本文针对石蜡/SiO2复合相变材料做了以下研究。本文以九水硅酸钠和盐酸为原料,在石蜡乳液中水解生成SiO2以包裹石蜡,制备得到了石蜡/SiO2核壳结构的复合相变材料。经过DSC、XRD、FT-IR和FESEM的分析表征,表明该复合相变材料相变温度与纯石蜡相变温度相仿,相变潜热较高。SEM照片显示其微观结构为SiO2包裹石蜡的核壳结构,颗粒直径约为25μm。对石蜡/SiO2复合相变材料进行了TG测试,并绘制了其在升温降温过程中的温度变化曲线,检测其热稳定性。结果表明该相变材料在150℃以下时热稳定性好,且相变材料的换热速率较纯石蜡有所增加。通过50次的升降温循环实验检测相变材料的耐久性,循环使用50次之后相变材料的质量、相...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 相变储能技术
1.1.1 概述
1.1.2 相变储能材料
1.2 相变储能材料的国内外研究现状
1.2.1 溶胶凝胶法
1.2.2 熔融浸渗法
1.2.3 多孔基吸附法
1.2.4 微胶囊法
1.2.5 高分子聚合法
1.3 相变材料的应用
1.3.1 新型家用电热电器的开发
1.3.2 工业余热利用的开发
1.3.3 在新能源中的利用
1.3.4 在电力调峰的应用
1.3.5 建筑节能中的应用
1.3.6 在其他方面的应用
1.4 课题研究目标与内容
1.4.1 课题研究目标
1.4.2 主要研究内容
2 实验及测试方法
2.1 实验原料及仪器
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器
2.2 表征测试方法
2.2.1 差热分析测试
2.2.2 微观形貌测试
2.2.3 傅里叶红外分析
2.2.4 X射线衍射
2.2.5 热重分析
3 石蜡/SiO_2复合相变材料的制备
3.1 石蜡乳液的制备
3.1.1 石蜡的物理化学性质
3.1.2 石蜡相变过程体积膨胀率的测定
3.1.3 石蜡蓄热能力测试
3.1.4 石蜡乳液的形成
3.2 正硅酸乙酯与硅酸钠为硅源制备石蜡/SiO_2复合相变材料
3.3 硅酸钠为硅源制备石蜡/SiO_2复合相变材料
4 石蜡/SiO_2复合相变材料的表征及分析
4.1 相变行为分析
4.2 相变材料的微观结构与组成
4.3 热稳定性分析
4.4 相变材料的耐久性
4.5 本章小结
5 复合相变材料制备工艺的优化
5.1 表面活性剂用量的影响
5.2 蜡硅比的影响
5.3 乳化转速
5.4 乳化时间
5.5 反应物浓度
5.6 正交实验
5.7 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]石蜡/SiO2气凝胶复合相变材料的制备及性能表征[J]. 喻树娟,谭淑娟,徐国跃,侯海丽,陈俊超. 兵器材料科学与工程. 2014(01)
[2]石蜡相变储能材料在建筑节能中的应用[J]. 孙凯,晏凤梅,张步宁,崔英德. 仲恺农业工程学院学报. 2011(03)
[3]八种不同来源二氧化硅的红外光谱特征研究[J]. 陈和生,孙振亚,邵景昌. 硅酸盐通报. 2011(04)
[4]复合相变材料的制备与应用研究进展[J]. 蒋运运,张玉忠,郑水林. 中国非金属矿工业导刊. 2011(03)
[5]相变储热材料研究进展[J]. 叶锋,曲江兰,仲俊瑜,王彩霞,孟立静,杨军,丁玉龙. 过程工程学报. 2010(06)
[6]石蜡在相变储能中的研究与应用进展[J]. 王小鹏,张毅,李东旭. 材料导报. 2010(S2)
[7]复合相变材料的制备及其在地板采暖中的应用[J]. 颜家桃,高学农,唐亚男,孙滔,赵洪彬. 新型建筑材料. 2010(10)
[8]复合相变蓄热墙体材料应用于日光温室的效果研究[J]. 薛亚宁,陈超,李清清,李琢,周玮. 北方园艺. 2010(15)
[9]墙体储能用定形相变石蜡储热性能的实验研究[J]. 梁辰,闫全英,张林,李国栋. 太阳能学报. 2009(12)
[10]界面聚合法包覆石蜡制备微胶囊复合相变材料[J]. 赖茂柏,孙蓉,吴晓琳,于淑会,杜如虚. 材料导报. 2009(22)
博士论文
[1]定形相变材料的制备与建筑节能应用[D]. 孟多.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]石蜡基复合相变材料的制备与研究[D]. 胡敏.大连理工大学 2012
[2]石蜡类相变材料传热性能研究[D]. 邹复炳.上海海事大学 2006
本文编号：3503224
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 相变储能技术
1.1.1 概述
1.1.2 相变储能材料
1.2 相变储能材料的国内外研究现状
1.2.1 溶胶凝胶法
1.2.2 熔融浸渗法
1.2.3 多孔基吸附法
1.2.4 微胶囊法
1.2.5 高分子聚合法
1.3 相变材料的应用
1.3.1 新型家用电热电器的开发
1.3.2 工业余热利用的开发
1.3.3 在新能源中的利用
1.3.4 在电力调峰的应用
1.3.5 建筑节能中的应用
1.3.6 在其他方面的应用
1.4 课题研究目标与内容
1.4.1 课题研究目标
1.4.2 主要研究内容
2 实验及测试方法
2.1 实验原料及仪器
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器
2.2 表征测试方法
2.2.1 差热分析测试
2.2.2 微观形貌测试
2.2.3 傅里叶红外分析
2.2.4 X射线衍射
2.2.5 热重分析
3 石蜡/SiO_2复合相变材料的制备
3.1 石蜡乳液的制备
3.1.1 石蜡的物理化学性质
3.1.2 石蜡相变过程体积膨胀率的测定
3.1.3 石蜡蓄热能力测试
3.1.4 石蜡乳液的形成
3.2 正硅酸乙酯与硅酸钠为硅源制备石蜡/SiO_2复合相变材料
3.3 硅酸钠为硅源制备石蜡/SiO_2复合相变材料
4 石蜡/SiO_2复合相变材料的表征及分析
4.1 相变行为分析
4.2 相变材料的微观结构与组成
4.3 热稳定性分析
4.4 相变材料的耐久性
4.5 本章小结
5 复合相变材料制备工艺的优化
5.1 表面活性剂用量的影响
5.2 蜡硅比的影响
5.3 乳化转速
5.4 乳化时间
5.5 反应物浓度
5.6 正交实验
5.7 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]石蜡/SiO2气凝胶复合相变材料的制备及性能表征[J]. 喻树娟,谭淑娟,徐国跃,侯海丽,陈俊超. 兵器材料科学与工程. 2014(01)
[2]石蜡相变储能材料在建筑节能中的应用[J]. 孙凯,晏凤梅,张步宁,崔英德. 仲恺农业工程学院学报. 2011(03)
[3]八种不同来源二氧化硅的红外光谱特征研究[J]. 陈和生,孙振亚,邵景昌. 硅酸盐通报. 2011(04)
[4]复合相变材料的制备与应用研究进展[J]. 蒋运运,张玉忠,郑水林. 中国非金属矿工业导刊. 2011(03)
[5]相变储热材料研究进展[J]. 叶锋,曲江兰,仲俊瑜,王彩霞,孟立静,杨军,丁玉龙. 过程工程学报. 2010(06)
[6]石蜡在相变储能中的研究与应用进展[J]. 王小鹏,张毅,李东旭. 材料导报. 2010(S2)
[7]复合相变材料的制备及其在地板采暖中的应用[J]. 颜家桃,高学农,唐亚男,孙滔,赵洪彬. 新型建筑材料. 2010(10)
[8]复合相变蓄热墙体材料应用于日光温室的效果研究[J]. 薛亚宁,陈超,李清清,李琢,周玮. 北方园艺. 2010(15)
[9]墙体储能用定形相变石蜡储热性能的实验研究[J]. 梁辰,闫全英,张林,李国栋. 太阳能学报. 2009(12)
[10]界面聚合法包覆石蜡制备微胶囊复合相变材料[J]. 赖茂柏,孙蓉,吴晓琳,于淑会,杜如虚. 材料导报. 2009(22)
博士论文
[1]定形相变材料的制备与建筑节能应用[D]. 孟多.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]石蜡基复合相变材料的制备与研究[D]. 胡敏.大连理工大学 2012
[2]石蜡类相变材料传热性能研究[D]. 邹复炳.上海海事大学 2006
本文编号：3503224
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