新型冷链物流用复合相变材料制备及过冷度影响因素

针对冷链物流冷冻温区应用场合,提出将三羟甲基丙烷、氯化铵、水组成三元复合相变蓄冷材料,利用差示扫描量热仪筛选得到了性能较为优异的复合材料,其质量比为1∶2∶7,相变温度为-19.4℃,潜热焓为250.5 kJ/kg。实验研究了降温速率、冷却介质温度、容器尺寸和纳米颗粒(Al2O3,Fe2O3,TiO_2)对该材料过冷度的影响规律。结果表明:当降温速率从1.89℃/min逐渐减小至0.47℃/min时,过冷度降低幅度为40.9%;冷却介质温度从-30℃升高到-24℃的过程中,过冷度最大降低幅度为48.5%;容器直径从10 mm增大到20 mm的过程中,过冷度降低幅度达到39.5%;TiO_2纳米颗粒质量分数在0.4%时,过冷度降低效果最佳。由此可见,在一定范围内减小降温速率,增大冷却介质温度和容器尺寸,添加一定量的TiO_2纳米颗粒,可有效降低相变蓄冷材料的过冷度。