NiO@泡沫碳改性十八醇相变材料及传热储热性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1目的与意义

当今世界能源消耗量大幅升高,且大多以化石能源为主。化石能源的生产和应用影响着全球气候变化,造成了环境污染和生态破坏。同时,化石能源总量有限,并非取之不尽,用之不竭。随着能源问题和环境污染等问题的不断出现,使得作为可再生能源和清洁能源的太阳能得到关注,这使得研究出新型高效可持续的能源供应体系成为科研领域的重中之重。储热材料便作为其中一种受到广泛关注。如今储热材料已经在很多方面得到使用,且其制备技术已经趋于成熟,节能效果显著。泡沫碳作为一种低密度、地导热、低膨胀系数、耐高温、耐腐蚀以及良导电的多孔碳,具有连通的网络结构可以为储热基体提供快速的传热换热通道。而纳米氧化镍作为金属氧化物,纳米片层结构,具有很高的比表面积,可以和泡沫碳协同作用。这类复合相变材料制备可以很好避免有机材料导热系数小,密度较低,储热能力较小、易挥发、易燃、易被空气中的扬弃缓慢氧化老化等缺点,获得高的材料储热导热性能。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

我国储能相变材料的理论和应用与发达国家相比还相对薄弱,目前的研究重点主要放在复合相变储热材料上。

张正国等人以有机物石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构,利用膨胀石墨的多孔吸附特性,制备出了石蜡含量分别为50%(质量分数,下同),60%,70%和80%的石蜡/膨胀石墨复合相变储热材料.采用扫描电镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的结构和热性能进行了表征.结果表明:膨胀石墨吸附石蜡后仍然保持了原来疏松多孔的蠕虫状形态,石蜡被膨胀石墨微孔所吸附;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当.储(放)热性能测试结果表明,含80%石蜡的复合相变储热材料其储热时间比石蜡减少69.7%,放热时间减少80.2%。

李树芹以醇钠-酰氯法制备了大分子单体-二乙二醇十六烷基醚单丙烯酸酯(C16E2AC),并将其自由基聚合制备出新型梳状聚合物相变材料-聚二乙二醇十六烷基醚单丙烯酸酯(PC16E2AC)。然后选取氧化石墨烯(GO),利用其自身较大的比表面积和片层结构间的毛细作用力对PC16E2AC进行定型改性。最后以丙烯腈-偏氯乙烯共聚物[P(AN-VDC)]为皮材,PC16E2AC为芯材,采用湿法纺丝工艺制备皮芯结构的复合储热调温纤维。结果表明,PC16E2AC不仅具有稳定的结构且具有适宜的熔融温度,较高的相变焓和良好的热稳定性。

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