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复合相变材料的制备

利用真空吸附法制备了有机无机复合相变材料,采用差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜进行测试,结果表明,此复合材料调温功能稳定,有机相变材料被无机多孔材料吸附到孔道中,并且相变材料在孔道中分布均匀.经热重法分析,此真空吸附方法制备的复合相变材料在100℃以下相变性能稳定,不会对环境造成污染.

关键词: DSC , 真空吸附法 , 复合相变材料 , 石蜡 , 十八烷

以有机蒙脱石为载体材料,聚乙二醇/硬脂酸为相变材料,采用液相插层法制备出了聚乙二醇/有机蒙脱石以及硬脂酸/有机蒙脱石复合相变材料.采用DSC对复合相变材料的热性能进行了研究.结果表明:复合相变材料中相变材料的适宜质量分数为50％;相同含量的情况下,聚乙二醇/有机蒙脱石的相变潜热比硬脂酸/有机蒙脱石的相变潜热小;硬脂酸质量分数为50％的复合相变材料的相变温度为54.56℃,相变潜热为79.8 J/g,经100次热循环后仍具有良好的热稳定性.

关键词: 复合相变材料 , 有机蒙脱石 , 聚乙二醇 , 硬脂酸

聚乙二醇/乙基纤维素复合相变蓄热材料的制备及性能

李彦山 , 汪树军 , 梁文章 , 刘红研 , 马焕庆 , 孟凡宾

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).007

以聚乙二醇(PEG)为功能材料、乙基纤维素(EC)为支撑材料,根据有机相分离法制备了聚乙二醇/乙基纤维素(PEG/EC)复合相变材料,其中 PEG的含量最大可达84．6％(质量分数).采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC )、热重分析仪(TG )等技术考察了PEG/EC复合相变蓄热材料的微观形貌、相容性及化学结构、蓄热性能及稳定性.结果表明,PEG/EC复合相变材料为不规则颗粒状粉末,PEG 与 EC 的相容性较好,分子间形成氢键而没有形成新的化学键.由于EC与 PEG 间形成的氢键及分子链缠绕等作用,使PEG/EC复合材料呈网络结构,使得 PEG 发生固-液相变时失去了流动性.PEG/EC 复合材料作为固-固相变材料,最大相变焓可达151．8 J/g,在温度低于80℃范围发生相变,稳定性可靠.

关键词: 聚乙二醇 , 乙基纤维素 , 有机相分离法 , 复合相变蓄热材料

多孔基复合相变材料的制备与研究进展

陈立萌 , 朱孝钦 , 周新涛 , 胡劲 , 兰阳 , 常静华

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.07.022

相变材料具有储能密度较高、储存温度较低、近似恒温操作和储存空间较小等特点,利用相变材料与合适的多孔基体复合可形成多孔基复合相变材料,从而实现其对环境温度调节和控制的目的.综述了多孔基复合相变材料的制备与研究方面的进展情况,并着重介绍了可用于与多孔基体复合的相变材料种类、多孔基体的选择和多孔基复合相变材料的应用,对于了解和掌握多孔基复合相变材料的制备、研究和应用具有较为重要的参考价值.

关键词: 多孔基体 , 复合相变材料 , 制备 , 建筑节能

正癸酸-月桂酸-硬脂酸三元低共熔体系/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征

李云涛 , 晏华 , 汪宏涛 , 王群 , 赵思勰

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.021

将正癸酸(DA)、月桂酸(LA)和硬脂酸(SA)熔融共混制备了三元体系相变材料(DA-LA-SA),以DA-LA-SA为相变材料,膨胀石墨(EG)为载体材料,用熔融共混法制备不同DA-LA-SA含量的三元低共熔脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料(DA-LA-SA/EG-PCMs).采用FTIR、XRD、SEM、TGA和DSC对其组成成分、晶体结构、微观形貌、相变温度和相变焓进行表征.结果表明,当DA、LA和SA的质量配比为1∶8∶1时,DA-LA-SA具有较低的相变温度和较高的相变焓;EG由大量的微孔构成,通过微孔束缚和表面吸附与DA-LA-SA物理结合,具有良好的稳定性;EG质量分数为10％时,所制备的DA-LA-SA/EG-PCMs三元相变体系复合相变材料的相变温度为38.6℃,相变焓为128 J/g,导热系数为3.572 1W· (m·K)-1,分散均匀,颗粒粒径较小,具有优良的热性能和稳定性.

关键词: 三元脂肪酸 , 膨胀石墨 , 复合相变材料 , 热性能 , 正癸酸-月桂酸-硬脂酸 , 低共熔

基于功效系数法的复合相变材料综合性能评价研究

李云涛 , 晏华 , 余荣升 , 王群

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.08.027

复合相变材料性能优异,如何对其综合性能进行科学的评价,关系到相变材料的发展和相变领域的开拓.基于功效系数法原理,在综合分析复合相变材料制备工艺和应用性能的基础上,选取相变潜热、包覆率、导热系数、热稳定性、热效率、质量损失率和活化能为评价指标,采用变异系数法计算评价因子的权重系数,建立复合相变材料综合性能评价体系;以二十五烷/膨胀石墨复合相变材料为例进行检验,预测结果较好地反映了实际情况,说明基于功效系数法的复合相变材料综合性能评价体系具有较好的可靠性和实用性,为复合相变材料综合性能评价提供了一种新的思路和方法.

关键词: 复合相变材料 , 功能系数法 , 变异系数法 , 综合性能 , 评价体系

聚乙二醇/不饱和聚酯树脂复合相变储热材料的性能

李菁若

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.10.015

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,不饱和聚酯树脂(UPR)为定形载体,采用熔融共混法制备PEG/UPR定形相变材料(PEG/UPR SS-PCMs).运用差示扫描量热分析、热重分析、X射线衍射、红外光谱手段分别对SS-PCMs的热性能、热稳定性、化学结构、SS-PCMs中各个组分之间的物理化学作用、结晶性能等进行表征.结果表明,SS-PCMs中PEG的端羟基与UPR或其固化物中的C=C双键、端羟基或端羧基分别发生加成反应及分子间脱水反应,生成醚或酯,两者之间的化学作用力较强,束缚着PEG的自由运动,呈现出不同于自由态下的固-固相变行为,故不同PEG掺量的SSPCMs的相变温度(60℃左右)均较纯PEG的高,相变焓(80.1～133.7 J/g)较理论相变焓低9.1％～17.4％;PEG中间链节为能够自由运动的醚基,且端羟基比例小,故SS-PCMs中PEG链段大部分能够结晶且发挥相变行为,结晶性能稳定;SS-PCMs在温度低于382.6℃时,无热降解现象,热稳定性好.

关键词: 聚乙二醇 , 不饱和聚酯树脂 , 熔融共混法 , 复合相变材料 , 储热

二十二烷/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征?

李云涛 , 晏华 , 汪宏涛 , 余荣升 , 胡志德

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.016

基于膨胀石墨(EG)良好的热性能和吸附性，以膨胀石墨为吸附介质，以二十二烷(DE)为相变材料，用熔融共混法制备了二十二烷/膨胀石墨复合相变材料，采用扫描电镜、差示扫描量热仪、综合热分析仪、X 射线衍射仪等对其进行性能测试和表征分析。结果表明，膨胀石墨具有网络状微孔结构，通过与二十二烷的物理结合将其封装，使其稳定性提高，同时颗粒粒径较小且均匀性较好，分散性提高；随着膨胀石墨含量的增加，复合相变材料导热系数提高、热稳定性增强；复合相变材料的相变温度较二十二烷略有降低，过冷现象得到改善，并具有较高的相变潜热；综合分析，复合相变材料中膨胀石墨的最佳含量为10％(质量分数)左右。

关键词: 膨胀石墨 , 二十二烷 , 复合相变材料 , 热性能 , 控温