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能量储存是能源安全与可持续发展的前提与保障,从目前的能源结构分类情况看,热能是最重要的能源形式之一,热能的储存和利用对社会生活有很大影响。热能的存储主要有潜热储存、显热储存和化学反应储热三种。由于潜热储能密度大,储热、放热过程近似等温过程,运行控制简单,因此其已成为主要的储热手段。而储热技术的核心和关键是储热材料,因此研究和发展新型高性能的相变储热材料具有重要的战略意义和应用前景。本文所制备的超细硝酸钾粉体属于熔融盐相变储热材料。本文以纳米SiO2以及硝酸盐为原料,先研究了纳米SiO2在硝酸盐中的分散情况;再通过纳米SiO2诱导结晶生成超细硝酸钾粉体;接着利用反溶剂法生成超细磷酸二氢铵粉体,并将该方法运用到硝酸钾结晶上,生成超细硝酸钾粉体。具体工作如下:1.研究了 SiO2纳米颗粒浓度、硝酸盐浓度、分散剂对纳米SiO2在硝酸盐溶液中分散情况的影响。实验得出SiO2纳米颗粒在4种盐中达到聚集临界点时,对应的盐浓度大小次序K+<Na+<Li+<NH4+;增大纳米颗粒浓度不利于纳米颗粒的分散;分散剂六偏磷酸钠促进了纳米SiO2的分散。2.采用纳米SiO2诱导制备硝酸钾超细纤维状晶体。研究了分散方式、纳米SiO2浓度、硝酸钾浓度、酸碱度、分散剂、溶剂等因素对超细纤维状硝酸钾结晶的影响。最佳工艺条件:用超声破碎机分散、纳米SiO2浓度0.05 wt%(相对于水的含量,下同)、硝酸钾浓度1 wt%。用偏光显微镜及扫描电镜照片观察产物大小、形貌。从产物的偏光显微镜及扫描电镜照片发现,产物纤维结晶的最小直径在2 μm左右。超细纤维状硝酸钾结晶样品与纯硝酸钾粉末熔融热焓基本一致;但其固相平均比热容、液相平均比热容相较于纯硝酸钾粉末分别提高了 22.3%与41.4%。3.对反溶剂法制备磷酸二氢铵、硝酸钾超细粉体的条件进行了研究。研究了盐溶液初始浓度、溶剂反溶剂体积比、超声功率及超声时间对晶体大小及形貌的影响。实验得到生成磷酸二氢铵超细粉体的最优工艺条件:磷酸二氢铵水溶液初始浓度0.1 mo1/L,超声时间4 min,溶剂反溶剂体积比2:8,超声功率为9%,在此条件下可制备出粒径在500 nm左右的纳米流体,离心烘干后磷酸二氢铵固体超细粉体的粒径范围在2-3 μm。实验得到反溶剂超声结晶法制备硝酸钾超细粉体最优工艺条件:采用硝酸钾水溶液初始浓度0.75 mo1/L,超声时间4 min,溶剂反溶剂体积比2:8,超声功率为9%,在此条件下可制备出粒径在187 nm左右的纳米流体,但离心烘干后硝酸钾固体超细粉体的粒径平均在3 μm左右。如何在超声结束的后续离心烘干过程中减少粒径的长大仍需进一步研究。