摘要：为了稳定农作物适宜生长的环境温度,该研究从微封装角度开发适用于农业应用的相变微胶囊储能材料,以农作物适宜生长温度(30℃左右)为基础制备TiO_(2)@正十八烷微胶囊(相变温度25~33℃),并通过氧化石墨烯(GO)对微胶囊的热性能进行修饰优化处理获得GO/TiO_(2)@正十八烷微胶囊。在此基础上,针对所制备的GO/TiO_(2)@正十八烷微胶囊测定了其样品的形貌、化学组成,最后对样品的热物性进行了检测分析。结果表明:所制备的微胶囊在扫描电镜观测下呈球形,平均直径1~3μm,颗粒均匀,且具有完整的核壳结构,还可观察到纳米GO片附着在微胶囊表面;红外测试结果表明GO与微胶囊并未发生化学反应,两者属于物理结合;试验所制备的储能微胶囊的包封率约为52.9%,利用质量分数为1%、2%、3%GO修饰后微胶囊包封率分别为43.3%、41.2%、37.6%,差示扫描量热仪测试数据表明TiO_(2)@正十八烷微胶囊的熔融焓和结晶焓分别为120、116 J/g;采用质量分数为1%、2%、3%的GO对所制备的TiO_(2)@正十八烷微胶囊进行修饰后,其热导率相比未经GO修饰微胶囊分别提升了57.5%、86.3%、104.2%。最后,综合差示扫描量热(Differential scanning calorimetry)测试和热重分析测试数据可知该研究方法所制备的GO/TiO_(2)@正十八烷微胶囊具有较为理想的相变潜热和高导热性能的特性,同时其具有良好的热稳定性和使用寿命,应用前景广泛,可为低温能源的二次利用提供一种参考方案。

摘要：本研究采用一步原位聚合技术,分别以正十八烷(n-Oct)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为核材和壳材,设计并合成了功能化石墨烯复合相变材料微胶囊。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TGA)对微胶囊的表面形貌、相变性能、结晶结构和热稳定性进行了分析。结果表明,所制得的微胶囊呈规则球形,表面有凹陷,粒径尺寸在1~200μm之间,平均粒径约为35μm,功能化石墨烯对相变材料微胶囊的结晶起到了重要的诱导作用,降低了相变材料的过冷度,但对微胶囊的热稳定性影响不大。当功能化石墨烯添加量为0.3g时,复合微胶囊的最小过冷度可达2℃,耐热温度可达178.1℃。

摘要：金属蜂窝增强相变储能系统是提升潜热储能效率的先进技术之一。为了研究其熔化储热性能,首先设计出循环水加热系统,解决稳定、均匀热源问题。随后开展恒定温度下增强相变材料的熔化储热试验,获得热量传输和熔化边界演化特征。试验研究发现,金属蜂窝主要通过提升热传导率、削弱自然对流运动以及改变熔化储热模式等角度影响熔化储热效率。为了量化金属蜂窝的影响,建立流-固-热三场耦合下的熔化储热计算模型。计算结果表明,5×5金属蜂窝构建的高导热通道可使热传导率提升39.7倍,同时将液相自然对流传热效应削弱至19.1%,整体熔化储热效率提升了67.1%。储热速率提升主要集中在0<f <0.5阶段,而0.50<f <1阶段的平均储热速率与纯相变材料基本一致。在热传导与自然对流传热的竞争下,熔化储热效率随蜂窝数目增长呈现先减小后增大的变化趋势,其中3×3蜂窝结构的储热效率最低。蜂窝数目在(1×1)~(3×3)的范围内时,热量传输由液相自然对流传热所主导;当蜂窝数目大于3×3后,热量传输将转变为金属蜂窝热传导主导。

摘要：采用原位聚合法用三聚氰胺-甲醛树脂包覆正十八烷,制备出相变微胶囊.利用扫描电镜和差示扫描量热仪对微胶囊试样的表面形貌和热物理性能进行了研究.实验结果表明:制备的相变微胶囊表面光滑,平均粒径2.84μm,平均壁厚0.41μm.