多孔相變復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、多孔材料不僅具有孔隙結(jié)構(gòu)，而且具有大的比表面積。利用多孔材料對(duì)固-液相變儲(chǔ)熱材料進(jìn)行封裝處理，不但可以解決固—液相變材料易泄漏的問(wèn)題，而且也可以相對(duì)提高固—液相變儲(chǔ)熱材料的導(dǎo)熱性能和潛熱。本文選擇三種不同的多孔材料埃洛石、多孔炭和共軛微孔聚合物作為載體，選擇石蠟（paraffin wax）、肉豆蔻酸（MA）、棕櫚酸（PA）和硬脂酸（SA）作為相變材料制備多種多孔相變復(fù)合材料。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X-射

2、線電子衍射（XRD）、差示掃描量熱（DSC）、熱重分析（TGA）等方法對(duì)制備的多孔材料和相變復(fù)合材料進(jìn)行測(cè)試和表征，研究了多孔材料的孔隙特征、熱穩(wěn)定性和相變復(fù)合材料的熱性能。
　　第一部分：將經(jīng)過(guò)純化的埃洛石納米管和經(jīng)過(guò)聚二甲基硅氧烷改性處理的埃洛石納米管作為載體分別與石蠟、肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸制成多種相變復(fù)合材料。通過(guò)SEM和TEM可以看出，兩種載體的外表面和內(nèi)表面都吸附了石蠟和脂肪酸；通過(guò)DSC測(cè)試相變復(fù)合材料的儲(chǔ)熱能力，

3、結(jié)果顯示經(jīng)過(guò)改性處理的埃洛石作為載體制備的相變復(fù)合材料具有較高的儲(chǔ)熱能力，相變潛熱介于44.7 Jg-1到72.1 Jg-1之間；通過(guò)TGA測(cè)試證明經(jīng)過(guò)改性處理的埃洛石作為載體制備的相變復(fù)合材料在180℃沒(méi)有分解，具有良好的耐熱性能；通過(guò)閃光導(dǎo)熱分析測(cè)試經(jīng)過(guò)改性處理的埃洛石作為載體制備的相變復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)在0.432 W m-1 K-1~0.706 W m-1 K-1，證明相比于純相變材料，制備的相變復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能得到了顯著改善

4、。
　　第二部分：利用廢棄的核桃青皮制備出多孔炭載體材料，與三種脂肪酸制備相變復(fù)合材料。通過(guò)SEM和TEM觀察分析表明，以核桃青皮為原料制備的多孔炭表面松散，制備的相變復(fù)合材料表面負(fù)載了脂肪酸；通過(guò)DSC測(cè)試證明制備的相變復(fù)合材料具有較高的潛熱值（61.25 Jg-1到81.6Jg-1）；利用TGA測(cè)試可以看出制備的相變復(fù)合材料在160℃不會(huì)發(fā)生熱分解，具有很好的熱穩(wěn)定性。
　　第三部分：制備了具有超疏水性和超親油性的共軛微

5、孔聚合物CMPN-1和CMPN-2，并且以CMPN-1和CMPN-2作為載體與肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸制備相變復(fù)合材料。通過(guò)SEM和TEM觀察，表明相變材料不僅吸附在CMPN-1和CMPN-2外表面，在其內(nèi)部也有沉積。通過(guò)TGA測(cè)試表明CMPN-1和CMPN-2具有良好的熱穩(wěn)定性；通過(guò)DSC測(cè)試證明制備的相變復(fù)合材料具有良好的儲(chǔ)熱能力（90.86 Jg-1~141.06 Jg-1）；在冷熱循環(huán)200次后，仍然具有較高的相變潛熱，說(shuō)明CM