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癸酸-石蜡/膨胀石墨定形相变材料的制备及性能

发布时间:2021-12-19 07:26
  通过物理吸附法将癸酸-石蜡(CA-PC)二元低共熔混合物与膨胀石墨(EG)复合形成癸酸-石蜡/膨胀石墨定形相变材料,实验结果显示,CA与PC、CA-PC与EG的最佳质量配比分别为8.1∶1.9和7∶1。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析了定形相变材料的微观形貌和结构特点,发现CA-PC/EG的FTIR曲线上同时存在二元低共熔混合物和膨胀石墨的特征吸收峰,表明二元低共熔混合物与膨胀石墨之间没有发生化学反应,二者依靠表面张力和毛细力作用在一起,并且CA-PC二元低共熔混合物依靠物理作用被有效包封于EG的孔隙中,经过1000次加速冷热循环后,基本没有液态二元复合相变材料泄漏。通过差示扫描量热仪(DSC)得到CA-PC/EG的熔化温度和凝固温度分别为27.04℃和22.26℃,熔化潜热和凝固潜热分别为144.4J/g和133.7J/g,且EG的高导热性促进了CA-PC的蓄放热速率。同时,根据热重分析(TG)与蓄放热实验结果发现其拥有优良的热可靠性和耐热性能。因此,该CA-PC/EG定形相变材料是一种良好的低温储能材料。 

【文章来源】:化工进展. 2020,39(11)北大核心EICSCD

【文章页数】:7 页

【部分图文】:

癸酸-石蜡/膨胀石墨定形相变材料的制备及性能


CA-PC二元混合物不同组分的步冷曲线

相图,混合物,相图,相变材料


图1 CA-PC二元混合物不同组分的步冷曲线为了最终确定CA-PC和EG之间的最佳质量配比,取5份0.200g不同质量配比的样品G1~G5于滤纸上并将其放入65℃干燥箱中加热1.5h,取出冷却至室温,观察复合相变材料周围是否有渗出圈,并比较热处理前后复合相变材料的质量。实验结果如表1和图3所示,G4和G5有明显渗出圈,且质量损失率都超过了1.5%,G1~G3无渗出圈,且热处理前后质量变化不大。这说明G4和G5样品中EG所能吸附量低于CA-PC的含量,进而多余的液态CA-PC泄漏后被滤纸吸收。因此,为了防止液态CA-PC的泄漏,CA-PC和EG之间的最佳质量配比应该在G1~G3之间。而G1和G2质量损失率低于G3的质量损失率,且都为1.0%,又由于CA-PC/EG定形相变材料的相变潜热随着CA-PC含量的增加而增大,因此CA-PC与EG的最佳质量配比应为7∶1。本文后续研究对象为质量配比为7∶1的CA-PC/EG定形相变材料。

质量损失,相变材料,质量,配比


为了最终确定CA-PC和EG之间的最佳质量配比,取5份0.200g不同质量配比的样品G1~G5于滤纸上并将其放入65℃干燥箱中加热1.5h,取出冷却至室温,观察复合相变材料周围是否有渗出圈,并比较热处理前后复合相变材料的质量。实验结果如表1和图3所示,G4和G5有明显渗出圈,且质量损失率都超过了1.5%,G1~G3无渗出圈,且热处理前后质量变化不大。这说明G4和G5样品中EG所能吸附量低于CA-PC的含量,进而多余的液态CA-PC泄漏后被滤纸吸收。因此,为了防止液态CA-PC的泄漏,CA-PC和EG之间的最佳质量配比应该在G1~G3之间。而G1和G2质量损失率低于G3的质量损失率,且都为1.0%,又由于CA-PC/EG定形相变材料的相变潜热随着CA-PC含量的增加而增大,因此CA-PC与EG的最佳质量配比应为7∶1。本文后续研究对象为质量配比为7∶1的CA-PC/EG定形相变材料。2.2 CA-PC/EG定形相变材料的热性能

【参考文献】:
期刊论文
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[3]SA-AC/膨胀石墨的制备及性能研究[J]. 张素凌,方玉堂,汪双凤.  工程热物理学报. 2017(12)
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[5]脂肪酸类相变材料传热及液相渗漏的研究进展[J]. 黄雪,崔英德,张步宁,冯光炷,尹国强.  化工进展. 2014(10)



本文编号:3544011

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