MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料的制备及其对水泥板热性能的影响

发布时间：2024-02-19 19:15

　　以聚乙二醇(PEG)为相变材料、亲水性气相SiO₂(HFS)为定形载体、多壁碳纳米管(MWCNTs)为导热填料,通过溶胶-凝胶法制备出新型MWCNTs-PEG/HFS复合相变储热材料,并采用比表面积及孔径分析仪、导热系数测试仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪对其微观结构、导热特性、储热特性进行测试与表征。将MWCNTsPEG/HFS复合相变材料掺入水泥基材料中制备出复合储热水泥板,考察了MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料掺杂量对水泥板导热系数及储热调温性能的影响。结果表明:MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料具有较高的导热系数及较优的相变储热能力;复合相变材料增大了水泥板内部结构的孔隙率,因而对复合储热水泥板的导热特性造成不利影响。此外,ANSYS有限元分析软件的模拟分析结果表明,MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料掺入水泥板后,能够发挥储热调温的作用,进而改善水泥板的热性能。

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【部分图文】：

图1HFS的N2吸附-脱附曲线图

HFS的N2吸附-脱附曲线图见图1。由图可以看出，在相对压力（p/p0）为0.4～1.0的范围内，HFS的N2脱附-吸附曲线呈现出典型的磁滞回线，表明实验用HFS具有丰富的纳米孔结构。图2为HFS的孔径分布曲线图。由图可知，HFS的孔径主要集中在10～20nm，通过计算求出其平均....

图2HFS的孔径分布曲线图

图2为HFS的孔径分布曲线图。由图可知，HFS的孔径主要集中在10～20nm，通过计算求出其平均孔径为17.28nm。HFS的比表面积为214.68m2/g，这对PEG分子的吸附非常有利，从而起到封装与定形效果，使得PEG在达到相转变温度时不泄漏，能够维持良好的形状稳定性。2.2....

图3MWCNTs掺杂量对MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料导热系数的影响

MWCNTs掺杂量对MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料导热系数的影响见图3。由图可以看出：掺入MWCNTs后，PEG/HFS相变材料的导热系数呈现显著增大趋势；当MWCNTs掺杂量为1.2%时（wt，质量分数，下同），复合相变材料的导热系数增大至0.71W/（m·K），增幅....

图4HFS(a）和MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料（b）的SEM图

HFS和MWCNTs-PEG/HFS复合相变材料的SEM图见图4。由图可明显观察到均匀分散的HFS为球形纳米颗粒，其粒径主要分布在17～28nm[见图4(a）]；复合相变材料的粒径则显著增大，集中分布在50～80nm，且存在团聚现象[见图4(b）]。这主要是因为存在于HFS之间的....

本文编号：3903189