石蜡基相变复合材料的绿色制备及热性能调控机制

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:safemon
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相变材料在储热领域具有重要意义,但传统相变材料大多存在相变时易泄漏及低导热等问题,尤其是部分封装材料具有潜在毒性。针对这些问题,本课题采用溶胶-凝胶法实现了形状稳定复合相变材料的绿色制备,在引入氮化硼高导热介质条件下,强化了复合材料的导热能力。(1)通过溶胶-凝胶法制备了一系列形状稳定的复合相变材料,研究了正硅酸乙酯的添加量对复合相变材料形貌及热性能的影响。结果表明,复合相变材料呈现规则的球状交联结构,其失重温度提升了约50℃,相变潜热值为108~164 J/g。正硅酸乙酯用量的增多会引起复合相变材料相变潜热的降低,而当用量为4 m L时,复合相变材料的相变潜热值高达133.11 J/g,热损失仅为0.89 J/g,此时的用量恰好能提供最大网络结构,复合相变材料达到最优热性能。(2)通过引入氮化硼纳米颗粒和氮化硼纳米片来增强复合相变材料的导热能力,研究了氮化硼纳米颗粒添加量及氮化硼纳米片初始浓度对复合相变材料形貌及热性能的影响。结果表明,在氮化硼纳米颗粒添加量为0.1 g时,复合相变材料导热系数相比石蜡提升了约77.74%,相变潜热值为98~120 J/g,同时失重温度提升50℃,表明氮化硼纳米颗粒不仅有利于增强材料导热性能,而且能够增加材料的热稳定性。当氮化硼纳米片剂量为10 mg/m L时,复合相变材料导热系数相比石蜡提升了约35.17%,其相变潜热值为118~139 J/g。相比于氮化硼纳米颗粒,氮化硼纳米片在增强复合相变材料导热性能时也保证了其高潜热性能。
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