【摘 要】
:
储热技术是通过人为手段对热能的收集、存储和释放进行合理的调控,是应对能源危机,提高能源利用效率的有效途径。有机固-液相变材料具有储能密度大、无毒无腐蚀性、相变过程近似恒温、相分离和过冷度小的优点而受到广泛关注。然而,有机固-液相变材料低导热性和相变过程中液相物质容易渗漏的缺点限制了其应用范围。因此,提升有机固-液相变材料导热性和防止相变过程液相物质渗漏是促进其获得广泛应用的关键技术。导热型多孔材料
论文部分内容阅读
储热技术是通过人为手段对热能的收集、存储和释放进行合理的调控,是应对能源危机,提高能源利用效率的有效途径。有机固-液相变材料具有储能密度大、无毒无腐蚀性、相变过程近似恒温、相分离和过冷度小的优点而受到广泛关注。然而,有机固-液相变材料低导热性和相变过程中液相物质容易渗漏的缺点限制了其应用范围。因此,提升有机固-液相变材料导热性和防止相变过程液相物质渗漏是促进其获得广泛应用的关键技术。导热型多孔材料不仅可以实现对相变材料的封装,同时还能有效提高相变材料的导热性。本工作通过环氧氯丙烷(ECH)化学交联微晶纤维素(MCC)和高导热填料水性共混物制备导热型多孔骨架,然后利用真空浸渍将棕榈酸(PA)吸附到骨架中得到复合相变材料,探究了制备的导热型多孔骨架对PA的封装性和导热性影响。主要内容如下:(1)本工作通过ECH化学交联MCC和经KMn O4氧化处理的碳纳米管(O-MWCNTs)水性共混物制备三维导热多孔骨架(MCTx),然后将PA熔体吸附到骨架中得到复合相变材料(PMCTx)。研究结果表明,经KMn O4氧化处理在碳纳米管表面引入了大量的羟基和羧基,其表面含氧量提升至11.8%。MCTx骨架表现出典型的多孔结构,为PA的封装提供了有效空间,将PA和PMCTx复合相变材料在70℃的加热台上持续加热,PA在1min左右完全熔化,而复合相变材料持续加热2h后仍无明显渗漏,且在500g的重压下复合相变材料仍可以保持原有形状,展现出优异的封装性和形状稳定性。PMCTx复合相变材料的导热性随着O-MWCNTs含量的增加而逐渐增加,当O-MWCNTs的含量为4.44(wt)%时,PMCTx复合相变材料的导热系数为0.493 W/(m*K),相比于纯PA提升了128.2%。(2)为进一步提升PMCTx复合相变材料的导热性,本工作将Ag通过DMSO化学还原原位生长负载到碳纳米管上,得到表面负载Ag纳米粒子的碳纳米管(Ag-MWCNTs),并将其代替O-MWCNTs制备多孔骨架(Ag-MCTx)和复合相变材料(Ag-PMCTx)。结果显示,复合相变材料的导热系数随着Ag-MWCNTs添加量的增加而显著提升,当Ag-MWCNTs的含量为4.47(wt)%时,复合相变材料的导热系数为0.537 W/(m*K),相比于纯PA提升了148.6%。此外,Ag-MCTx多孔骨架也表现出对PA良好的封装性,且将500g砝码置于加热2h后的复合相变材料上,其仍然可以保持原始形状,展现出优异的形状稳定性。(3)PA具有非常适用于太阳能热利用的相转变温度(58~64℃),但其光热转换能力却很弱。因此,本工作将具有优异光热转换能力的Mxene与Ag-MWCNTs一起协同增强PA的导热性和光热转换能力。结果显示:当Mxene和Ag-MWCNTs的比例为1:1时,Ag-PMMCTx复合相变材料的导热性达到最优,为0.653 W/(m*K),相比于纯PA提升了202.3%,且此时复合相变材料的光热转换能力也达到最优,复合相变材料在244s左右已开始发生相转变。此外,制备的Ag-PMMCTx复合相变材料也表现出优异防渗漏性和形状稳定性。
其他文献
各国为解决汽车能源消耗和环境污染的问题提出了汽车轻量化的设想。采用高强度钢替代传统低碳钢在车身中的应用可以在保证安全的前提下较为经济便捷地实现汽车轻量化要求,因此最近几十年高强度汽车用钢的研发工作在世界范围内大量展开,其中NanoSteel公司研发的同名合金材料纳米钢以新的合金设计思路“大量使用P区元素”和新的强化机制“静态纳米相细化机制、动态纳米相强化机制”引起了科研工作者们的注意,但受其商业专
随着新能源汽车在城市公交等领域的推广,纯电动客车由于具有节能环保的优势,成为当下研究热点。但由于技术的欠缺、成本的顾虑、动力系统匹配不当等原因导致纯电动客车的动力性和经济性受到制约,限制了纯电动客车的发展。针对某中型纯电动城市客车存在动力不足、续驶里程短、能耗高的问题,本文以其动力系统为研究对象,开展了动力系统参数匹配与优化研究。根据纯电动城市客车设计需要与评价指标计算驱动电机、动力电池及其他所需
手性有机膦配体在过渡金属催化反应中具有重要意义,广泛应用于不对称催化、有机合成以及生物工程,而手性磷杂环化合物因其出色的立体结构稳定性,以及环状结构可能存在的对其他分子作用的选择性,吸引了人们注意。因此展开了手性膦杂环化合物的合成研究,工作主要分为两部分:以无手性的CDOP为初始原料经过一系列反应制备带有磷、轴手性的七元磷杂环化合物或者是带有碳、磷、轴手性的六元膦杂环化合物;由邻氨基联苯为初始原料
目前,新能源汽车发展势头强势,国家进一步加大了对新能源汽车的扶持力度,明确了新能源汽车的战略新兴产业地位。由于新能源汽车高速增长,业内人士预估到2025年,新能源汽车驱动电机市场规模可达200亿元。而高强度无取向电工钢是制作新能源汽车电机铁心的核心材料,所以,生产兼备高磁感、低铁损、高强度的无取向电工钢成为科研热点课题。但是针对不同的轧制变形分配制度对高强度无取向硅钢最终组织、织构及析出相的影响的
当前,冶金石灰生产行业中的主流先进窑型有回转窑、双膛窑和套筒型竖窑,其中套筒型竖窑因具有自动化程度高、热耗低、产品质量高、环保、安全等优点而深受用户欢迎。目前,从产能规模划分套筒型竖窑的主要窑型有300TPD(Ton per day)和500TPD,相比于回转窑(最大1000TPD)和双膛窑(最大600TPD)显得窑型偏小,在大型石灰生产行业中竞争力偏弱。为了满足实现大型化、规模化生产的要求,提升
五轴联动数控机床是当下用于解决复杂曲面零件加工的最常用手段,更是为航空发动机叶片、重型发电机转子等零件提供了一种无可比拟的高效加工方式。其中五轴联动数控缓进给磨床不仅能进行高精度和表面粗糙度极小的磨削,还能进行高效率的强力磨削,广泛用于精度要求高、形状复杂的成型曲面零件加工。而实现高效、高精地完成复杂零件的一次成型加工需要磨床具有良好的动静态特性,这对磨床的设计提出了较高的水平要求。本文针对现有的
田径运动是运动之母,因为田径运动是其他各项运动的基础所在,而短跑又是田径运动的根基所在,所以短跑教学训练一直都备受广大教师的关注。在体育短跑教学训练中必须把握学生的身心特征,同时注意遵循运动生理学的规律,使学生能够在运动训练中保持良好状态,获得更为理想的教学训练效果。体育教师在短跑教学安排方面要加强对学生的研究,在此基础之上结合体育教学目标要求确定科学完善的训练计划,借助多元化和科学化的训练方法,
岩溶区碳酸盐岩在地下水化学环境的改造作用下,表现出明显的溶蚀、软化、泥化现象。碳酸盐岩溶蚀与外界水化学环境因素紧密相关,不同因素组合下的溶蚀化岩样颗粒-孔隙微观结构各异,是导致其宏观物理力学特性不同的根本原因。为阐明含层理灰岩的溶蚀特性,将一系列含不同倾角的层理灰岩标准圆柱试样(φ=0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°)在不同试验条件下的酸液中进行常温、常压浸泡溶蚀试验,获得层理灰
浅层土质滑坡具有群发性、突发性强、分布广的特点。在贵州黔南州等变质岩地区,第四纪松散堆积物广泛分布,在降雨作用下,很容易引发此种类型的地质灾害,威胁当地人民安全及财产。土层厚度于区域浅层土质滑坡具有重要识别作用,为了解决这一首要问题,本文以贵州省瓮安县为研究区,通过一定土层厚度样本数据研究了区域土层厚度空间分布,将浅层土质滑坡分类,进行了区域风险评价。并以典型点开展了单体风险评价。通过研究主要取得