有机酸/碳纳米管复合相变材料的制备及性能

发布时间：2024-02-28 18:51

　　以多壁碳纳米管(MWCNT)为支撑材料,十二酸(LA)、十四酸(MA)、十六酸(PA)或十八酸(SA)为相变主材,采用熔融共混法制备不同成型复合相变材料。利用压片机、红外热成像仪、导热系数测试仪、DSC和电阻率测试仪对成型材料的物理性质、温度场分布、蓄-放热时间、导热率和电阻率进行测试。结果表明,成型压力和MWCNT添加量对复合材料密度影响较小。4种有机酸LA、MA、PA、SA中分别添加24%、19%、25%和26%的MWCNT(均为质量分数,以反应体系总质量计,下同)时,有机酸不会泄漏;成型后虽然温度场分布更均匀,且具有良好的疏水性,但蓄热速度减缓;4种复合相变材料导热率分别比纯有机酸提高2.7～3.7倍、2.7～4.5倍、2.7～4.4倍和1.7～2.4倍;复合相变材料的冷热循环潜热均有所下降;当压力从1 MPa升到11 MPa时,复合材料电阻率分别减小75.9%、76.5%、72.2%和74.0%,材料电阻率变化曲线拟合结果表明两者之间相关性较高。制备的复合相变材料具有良好的疏水、导热和导电性能。

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【部分图文】：

图1有机酸/MWCNT成型复合相变材料的制备

取成型后复合相变材料，称重（质量<10g），测量材料的几何尺寸（图2a、b），样品直径30.5mm左右，高度12～14mm，计算MWCNT质量分数及成型压力对样品密度的影响[36]。将MWCNT质量分数（4%～26%）不同的有机酸/MWCNT成型复合相变材料置于铺设A4纸的....

图2有机酸/MWCNT成型复合相变材料的性能测试

制备不同压力的纯有机酸样品（质量约10g），放入铝盒，置于托盘上，放入恒温干燥箱进行蓄热，每隔10min取出快速成像1次，然后立马放回烘箱，待样品全部融化，直接取出后放置室温放热，直到全部凝固，再次放入干燥箱进行蓄热，具体测试过程见图2e、f。图2e说明不同压力下纯LA经过1....

图3成型复合相变材料的密度和泄漏率测试结果

MWCNT质量分数以及成型压力对复合相变材料密度和泄漏率的影响，结果见图3。从图3a可以看出，成型压力固定为4MPa时，材料密度随MWCNT质量分数的增加而微弱增大，大部分材料密度在0.99～1.15g/cm3之间，跟文献[36]很接近，密度变化最小和最大的分别是MA/MWC....

图3成型复合相变材料的密度和泄漏率测试结果

图3成型复合相变材料的密度和泄漏率测试结果从图3b可以看出，有机酸泄漏率随MWCNT质量分数增加迅速减小，泄漏率<0.15%（蓄热过程中微弱脱落引起的损失）以下定为最佳配比，LA、MA、PA、SA中添加MWCNT的最佳质量分数分别为24%、19%、25%和26%。

本文编号：3913878