試析提高有機相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)的應(yīng)用研究

試析提高有機相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)的應(yīng)用研究

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1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文提高有機相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)的應(yīng)用研究姓名:崔勇申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:任寶山20040301提高有機相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)的應(yīng)用研究摘要隨著能源問題的日益嚴重,相變貯能材料特別是有機類相變貯能材料,受到研究者的普遍關(guān)注。但是有機相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)小這一缺點嚴重限制它的發(fā)展和應(yīng)用,成為其能否廣泛實際應(yīng)用的“瓶頸”問題。本文初選出部分有機相變貯能材料,采用步冷曲線法測定了12醇.羧酸系列、18烷.羧酸系列、18烷一12醇體系共1l組體系的二元固液相平衡關(guān)系,繪制了這1l組體系的

2、x相圖,測定結(jié)果表明,這幾組體系均為簡單低共熔體

3、系;同時利用差熱掃描量熱法(DSC)對上面各組體系低共熔點處的相變焓進行了測定:并對18烷.羧酸系列進行了熱力學(xué)理論預(yù)測。針對有機相變貯能材料導(dǎo)熱系數(shù)小的缺點,采取在其中添加各種形狀的銅網(wǎng)格、氣相SiO:和有機膨潤土的方法來改善體系的導(dǎo)熱性能,利用時間-溫度曲線法和比較法兩種方法測定體系的導(dǎo)熱系數(shù),并且繪制了體系導(dǎo)熱系數(shù)的變化曲線;同時利用DSC對上面部分體系的相變焓進行了測定。結(jié)果表明,加入上述添加物后,有機相變貯能材料體系的導(dǎo)熱系數(shù)能有效地提高,相變溫度幾乎沒有改變,相變焓會有所下降。由于密度差的存在,高導(dǎo)熱系數(shù)粒子在有機相變貯能材料中會產(chǎn)生沉降,為了克服這·一

4、現(xiàn)象,對有機相變貯能材料進行了固化研究,確定了制備固化十二醇的最佳工藝條件,即采取兩步法、固化溫度為80℃、添加比例為十二醇:硬脂酸:氫氧化鈉-----96:3:l(質(zhì)量比)。同時利用時間一溫度曲線法和DSC測定了固化十二醇的導(dǎo)熱系數(shù)與相變焓。測定結(jié)果表明,固化十二醇的導(dǎo)熱系數(shù)為O.147W/(mK),相變溫度為21~23℃,相變焓為198,4j/g。關(guān)鍵詞:貯能材料,固液相變,導(dǎo)熱系數(shù),時測.溫度藍線法,比較法,強化傳熱.堡曼童型!塑莖鑒璧翌墊量墊至莖箜盛里竺塞STUDYONENHANCEMENTCONDUCTIVITYFACTOROFoRGANICPHASECH

5、ANGEMATERIALSABSTRACTWiththeeversteriousenemyproblem,thephasechangematerials,especiallyorganicphasechangematerials,aregivenmuchinterestbypeople.Butconductivityfactoroftheorganicphasechangematerialsisverysmall,whichlimitsitsprogressanduse,and,becomes“bottleneckproblem”ofitsusewide--rang

6、ingly.Thisarticlechoosedoutorganicphasechangematerials,and,thesolid-liquid-equilibriumofelevenbinarysystemincludingFattyalcohol/Fattyacid,n—Octadecane/Fattyacid,11-Octadecane/Fattyalcoholsystemweredeterminedbycoolingcurve,and,T-Xphasediagramsofthesesystemswere出awn.Theresultshowsthata11

7、thesgsystemsaresimpleeutectic,atthesarfletime,theentropyofphasechangeofeverysystemintheeutecticpointisdeterminedbyusingdifferentialscanningcalorimetry(DSC).Andn-Octadecane/Fattyacidsystemswerecalculatedtheoretically.Becauseofthesmallconductivityfactoroforganicphasechangematerials,Allki

8、ndsofcoppergrids、gasSi02andorganicbentonitewereaddedtoorganicphasechangematerialsinordertoheightenitsconductivityfactor.Theconductivityfactorsweremaesuredbyusingtime--temperaturecurveandcomparisonCHIVe,and,theconductivityfactorcurvesweredrawn.Atthesametime,theentropyofphasechangeofev

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