以Cu颗粒强化导热的木质基复合相变储热材料性能研究

  目的  高导热的填料虽然能够提升木质基复合相变储热材料的储放热速率,但存在的易团聚现象无法使其均匀分散于材料内部。本研究旨在利用溶液还原法,由内而外地在轻木基体内原位生成单分散的金属铜颗粒,为提高木质基复合相变储热材料的储放热性能探索绿色、经济的道路。  方法  首先利用酸性亚氯酸钠溶液对轻木进行脱木素处理以提高其对相变材料的封装效率。然后利用CuSO₄溶液与抗坏血酸溶液在脱木素轻木内利用溶液还原法多次循环制备单分散金属Cu颗粒,并将反应完全后的轻木利用真空浸渍法与石蜡（PW）制备具有Cu颗粒强化导热的木基复合相变储热材料。采用场发射电子显微镜（SEM）、红外光谱分析（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、差式扫描量热仪（DSC）、导热系数测试仪和温度巡检仪对材料的微观、结晶、化学结构及储放热性能进行评价。  结果  轻木经脱木素处理后其对石蜡的封装效率从64.9%提升至了82.6%。经过抗坏血酸对Cu2+的还原作用,在轻木基体内原位制造出了Cu。然而循环次数过少,Cu不能均匀地分布在木材基体内,而过多的循环次数则会过量地影响轻木对相变材料的封装效果;其中3次的循环次数最为合适,以此所制备的复合相变储热材料导热系数提升了1.76倍,熔融与凝固潜热分别高达143.7、142.9 J/g,同时储热与放热时间分别缩短了23.7%与32.6%,展现出了更好的温度调节潜力。  结论  利用溶液还原法能够有效地在轻木基体内均匀制备金属Cu颗粒,并且以3次循环制备的Cu颗粒强化导热的木基复合相变储热材料储放热性能较好。      

基于相变储热材料的温室栽培架设计及性能研究

【目的】设计一种基于相变储热材料的温室栽培架,为解决温室作物冬季面临的低温冷害等问题提供参考。【方法】利用相变蓄放热系统、辅助加热系统、热风循环系统等组成栽培架,通过试验测试了典型晴天和典型阴天条件下栽培架种植区和相变蓄放热系统内的温度,对种植区与温室内的温度进行比较,并用FLIR红外成像仪采集线椒、番茄叶片部分的热红外图像,验证栽培架的放热保温效果。【结果】在典型晴天且不开启辅助加热条件下,种植区夜间平均温度较温室内高1.2～2.5 ℃;在典型阴天条件下,夜间开启辅助加热系统时,种植区夜间平均温度较温室内高3.3～6.8 ℃。在典型晴天和阴天两种天气条件下,栽培架内种植作物的叶片温度均高于同时段温室内种植的作物。栽培架的平均能量利用率在典型晴天和典型阴天条件下分别为65.1%和56.6%,栽培架的平均性能系数（COP）在典型晴天条件和典型阴天条件下分别为9.3和2.2。【结论】所设计的基于相变储热材料的温室栽培架冬季种植区增温明显,可有效改善作物生长的热环境,且节能效果明显。     

卷烟滤嘴用复合相变材料研究进展

卷烟主流烟气温度高不仅影响卷烟滤棒对烟气中有毒有害成分的截留效果,还会对卷烟抽吸感官产生负面影响。在滤棒中添加相变材料是降低卷烟出口烟气温度的有效手段之一。针对卷烟的应用需要,所添加的相变降温材料需要具有较高的热导率,使得其在较短的抽吸时间内发生尽可能多的热交换,同时也应避免相变过程发生时液体材料泄漏引起的烟气通道堵塞、滤棒塌陷等问题。通过对近年来卷烟降温材料的相关成果的分析与总结,解决上述问题的2种有效方法分别是在相变材料中添加导热材料和构建定形相变材料,并对卷烟用相变降温材料的研究应用方向做出展望。     

复合相变墙体材料在温室大棚后墙中的应用

随着我国农业科技水平的不断提升,温室大棚被广泛应用在农业领域,它能利用太阳能辐射吸收储存热量来维持棚内温度,使农作物稳定生长.由于传统温室大棚保温性较差,夜晚无法有效收集热量,导致温度骤降,农作物受冻,额外的供热方式会增加能耗,污染环境.因此,对温室大棚建造加以优化,利用复合相变墙体材料建筑温室大棚后墙可以使大棚夜间供...     

多孔基定型相变材料的研究进展

硅藻土、膨胀珍珠岩、膨胀石墨和高岭土等多孔材料能通过毛细管和表面张力的作用将相变材料定型,并为相变材料提供机械强度以阻止其在相变过程中发生泄漏.文章对多孔基定型相变材料的发展现状及其在建筑节能上的应用进行了综述,并对其今后在建筑节能上的应用研究及发展趋势进行了展望.     

适于温室生产的无机盐复合相变材料热性能的测试

【目的】研制适用于温室生产的Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O复合相变材料。【方法】以Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O为原材料,将Na2SO4.10H2O与Na2CO3.10H2O按5种不同的质量配比(7∶3,6∶4,5∶5,4∶6,3∶7)混合,制备复合相变材料,用差式扫描量热仪(DSC)测量其热物理性能。【结果】Na2SO4.10H2O与Na2CO3.10H2O质量配比为7∶3、6∶4和5∶5的复合材料,凝固放热温度过低,3∶7的复合相变材料熔解吸热温度又偏高,均不适合于温室生产;4∶6的复合相变材料相变温度及潜热值可满足植物生长的要求。【结论】Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O质量比例为4∶6的复合相变材料适用于温室生产。     

石蜡相变储能材料在建筑节能中的应用

简述了石蜡相变建筑材料的制备，同时从相变储能石膏板，相变储能混凝土，建筑保温隔热材料，相变蓄热地板、天花板和相变储能砂浆几个方向对石蜡相变材料在建筑节能领域上的应用进行了综述，并对该领域发展方向进行了展望．     

棒状ZnO微米材料的水热法制备及表征研究

以二水乙酸锌为锌源、氢氧化钾为碱源,采用水热法制备得到棒状氧化锌(ZnO)微米材料。研究了Zn²⁺/OH^-物质的量比、水热温度和表面活性剂对产物晶相的影响,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对ZnO微米材料进行表征。将棒状ZnO微米材料修饰到玻碳电极(GCE)上,利用电化学工作站,在三电极体系中测试了棒状ZnO/GCE分别在碱性环境和酸性环境中的循环伏安曲线。结果表明：棒状ZnO/GCE在KOH溶液中的循环伏安曲线有明显的氧化还原峰,但电化学稳定性较差;在H₂SO₄溶液中氧化还原峰不明显,但稳定性较好。     

纳米氢氧化锌的制备及相变研究

为找到粒度均匀的氢氧化锌纳米材料,运用以硫酸锌和氢氧化纳为主要原料直接沉淀法和以尿素和氨水为主要材料均匀沉淀法制备了纳米氢氧化锌。通过TG/DTA分析这些纳米材料的热力学性质,发现在200℃左右发生热效应较大的相变过程。通过XRD分析,发现晶体的颗粒大小为2~5 nm,并通过改变条件:如反应物浓度,反应温度,进行对产物的粒径和产率影响的实验,发现在85℃条件下,经过210 min的均匀沉淀,可以得到产率为39%,且粒度均匀的纳米氢氧化锌。     

相变材料的研究进展及其在北方猪舍中的应用

从相变材料的特性、在建材中的应用以及国内外研究进展等方面进行了阐述,并展望了相变材料在猪舍中的应用前景。     

十二水磷酸氢二钠/SiO2复合相变材料的制备和性能研究

为了降低十二水磷酸氢二钠(Na_2HPO_4·12H_2O)的过冷度并改善其失水问题,以微粉硅胶(SiO_2)为载体材料,采用多孔吸附法对Na_2HPO_4·12H_2O进行吸附制备得到了复合相变材料(Composite phase change materials, CPCM).通过T-history法考察了3种成核剂对复合相变材料过冷度的影响,并对复合相变材料的化学结构和热性能进行了测试表征.结果表明,以质量分数5%的九水硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)作为成核剂可使复合相变材料的过冷度降低至2.3℃;差示扫描量热仪(Differential scanning calorimeter, DSC)结果表明,添加一定量的去离子水可有效改善复合相变材料的失水问题,其相变温度为35.1℃,潜热值为152.5 J/g;傅里叶红外光谱仪(Fourier infrared spectrometer, FT-IR)结果表明,SiO_2和Na_2HPO_4·12H_2O之间仅仅是物理吸附;热失重分析仪(Thermo gravimetric analyzer, TG)结果表明,复合相变材料具有较好的热稳定性.     

相变储能材料在温室大棚保温中的应用

温室大棚生产在冬季的生产效益最显著,但是由于冬季气温较低,对温室大棚内的作物造成不利的影响,因此有效的增温、保温成为保证温室大棚在冬季优质高效生产的重要技术。基于此,探讨了相变储能材料在温室大棚温度控制中应用的可行性,并介绍了一款新型相变储能换热器的设计,以期为相变储能材料在温室大棚保温中的应用提供借鉴。     

相变材料冷藏箱体中上海青各部位温度变化研究

为解决冷藏运输中叶菜类存在的降温不均等问题,以上海青为例来研究叶菜各部位在添加相变材料的冷藏箱体中降温、低温存储及复温过程中的温度变化。结果表明,应用相变材料的冷藏箱体在降温过程中能缩小大叶脉与叶片处的温差,防止叶片冻伤;在低温存储过程中,能够减缓上海青各部位之间的温差波动;在升温过程中,相变材料的固液相变潜热能延缓箱体内部空间及上海青各部位的温度上升。在升温过程中,大叶脉、小叶脉及叶片处一直存在温差,且温差出现先增大后减小的趋势。综上,应用相变材料的冷藏箱体可减小上海青各部位温差波动,增加低温存储时间并减缓升温,有利于果蔬的冷藏保鲜。     

硬脂酸/膨胀石墨储热材料的储/放热性能

为提高太阳能干燥系统的能源利用效率,制备了适宜木材太阳能干燥用的硬脂酸/膨胀石墨复合相变储热材料。利用差示扫描量热分析仪(DSC)和温度巡检仪对复合相变储热材料的热性能进行了研究,并在相同加热时间的条件下,探究了储热单元对储热水箱温度变化的影响。实验结果表明:含10%膨胀石墨的复合材料具有良好的封装效果;其融化潜热为169.90 J/g,凝固潜热为166.10 J/g;膨胀石墨的添加有效地提高了复合材料的储/放热效率;储热单元的添加对储热水箱水温的变化影响显著,在潜热放热阶段能够提供大量热量,减缓水温下降速率。     

二氧化硅整体柱的制备及其结构表征

以甲醛、尿素为主要原料合成了脲醛树脂整体柱,并以之为模板,制备二氧化硅整体柱。采用扫描电镜、元素分析仪、氮吸附仪及X-射线粉末衍射仪等手段对所合成材料的内部结构和性能进行了表征。结果表明,脲醛树脂整体柱制备过程中,通过向反应体系中加入聚乙二醇6 000诱导体系发生相分离,得到的脲醛树脂整体柱具有彼此交联的基质骨架和相互连通的穿透孔,以之为模板合成的二氧化硅整体柱也呈现双连续结构。     

水玻璃制备SiO2/NR复合材料性能的研究

将廉价水玻璃制备的SiO2溶胶-凝胶在乳液状态下与天然胶乳共混-共凝制备SiO2/NR复合材料.采用热重分析(TG)和动态热机械分析(DMA)研究了复合材料的性能.结果表明,溶胶-凝胶法SiO2在天然橡胶中分散性较好,SiO2与天然橡胶的界面结合增强,复合材料的力学性能和热稳定性有了明显的改善.     

杨木单板/铜复合电磁屏蔽材料的制备及性能研究

为了提高木材-金属铜复合材料的电学性能,本试验以杨木旋切单板为基材,利用化学镀技术,在经过精细化预处理的杨木单板表面沉积金属铜单质。主要研究了化学镀液pH值、镀液各组分相对浓度和镀液温度对于铜单质沉积量和杨木单板表面导电性能的关系,确定了理想的的化学镀铜工艺,研究了复合材料的电磁屏蔽性能。     

苯丙/二氧化硅改性剂对胶合板胶合性能和燃烧性能的影响

为提高胶合板胶合强度,降低其燃烧性能,以苯丙/二氧化硅（SiO2）作为改性剂,通过物理共混的方法制备了改性脲醛树脂（UF）胶。研究了苯丙/二氧化硅改性剂粒径、添加量对胶合板胶合强度和燃烧性能影响。改性剂粒径设置为60,800,10 000目等3个水平,选出最适粒径后,设置添加量（质量分数）为0,5%,10%,15%,20%,25%等6个水平。结果表明:改性剂粒径和添加量对胶合板胶合强度和燃烧性能影响显著,当粒径为60目,改性剂添加量为15%时,制备的胶合板性能最佳,胶合强度为1.33 MPa,热释放总量为16.3 MJm－2,释烟总量为149.80 m2m－2。图4表4参8     

温室无机相变材料性能优化研究

温室蓄热能力是影响温室内部环境的主要因素,相变材料蓄热能力强,正得到越来越广泛的应用.Na2HPO4·12H2O相变温度为35℃,十分适合应用于温室生产中,不过较大的过冷度使其应用受到限制.该文对Na2HPO4·12H2O过冷度的降低进行了研究,通过熔解-冷却试验及步冷曲线的测定,研究不同成核剂对Na2HPO·12H2O过冷度的降低效果.结果表明,在20 gNa2HPO4·12H2O中同时添加0.6 gNa2SiO3·9H2O和0.6g石墨可将Na2HPO4·12H2O过冷度降为0℃;同时复合体系进行重复性试验效果良好,进行5次和10次循环后,过冷度仍为0℃,相变时间17 min左右,具有良好的稳定性.     

二氧化硅的药物缓释纳米材料的制备方法专利技术综述

二氧化硅纳米材料因其本身优越的载药缓释性能而受到广泛的关注,可广泛用于医药、农药等药物载体领域。基于此,着眼于国内外基于二氧化硅的药物缓释纳米材料制备方法的相关专利技术进行了收集和梳理,介绍了该技术领域的技术进展。