聚氨酯固-固相变储能材料的研究

利用聚乙二醇（PEG）为主体，加入无机纳米材料蛋白石（Opal），制备出的新型的有机-无机体系的聚氨酯／Opal固-固相变储能材料，利用了IR、^1HNMR、DSC、POM、TG等测试手段，对其结构和性能进行了表征分析。结果表明，该聚氨酯型相变材料具有较高的相变焓值、适宜的相变温度、热性能稳定和相变过程中不产生液体等特点。同时，加入天然纳米无机材料蛋白石后，不仅提高了材料的相变焓值，而且提高了其结晶性能，促使其结晶速率加快，结晶呈现出很规整的球晶状态。     

具有储能功能的聚氨酯固-固相变材料的研究

以高分子量聚乙二醇(PEG)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I)、1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用两步溶液法合成了一种具有固-固相变储能性能的聚氨酯材料,通过差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、广角X射线衍射仪(WAXD)、偏光显微镜(POM)等手段分析了该材料的形态结构和相变行为,并对其储能机理进行了初步探讨。结果表明:该聚氨酯型相变材料具有良好的储热性能,相变焓较大,相变温度适中,热性能稳定,相变过程中不产生液体,其相变实质是聚氨酯软段PEG由结晶固态转变为非晶固态的过程。     

海绵状氧化石墨烯/聚乙二醇单甲醚相变材料的制备及性能

以海绵状氧化石墨烯(spongy graphene oxide,SG)为载体材料,聚乙二醇单甲醚(methoxy polyethylene glycol,MPEG)为相变物质,通过物理浸渍法制备了定形相变材料。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、热失重和热台等方法对定形相变材料的结构、相变性能、热稳定性和定形能力进行表征和分析。结果表明,当SG质量分数为8%时,样品焓值最大且定形效果最好,结晶温度和熔融温度分别为18.7和30.7℃,焓值达到140.3 J/g,当温度达到250℃时,无任何泄漏发生,且热稳定性良好。该定形相变材料有望在聚丙烯相变纤维中实现应用。     

透明质酸与聚乙二醇单甲醚接枝物的制备和表征

采用化学桥连法制备了透明质酸与聚乙二醇单甲醚的接枝共聚物(HA-g-MPEG),并对其进行了傅里叶红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热仪(DSC)、氢核磁质谱(1HNMR)、碳核磁质谱(13CNMR)分析表征.结果表明:接枝共聚物中透明质酸红外光谱在1640cm-1处的谱带消失,而在1624cm-1处出现酰胺I带,说明连接透明质酸与MPEG反应生成了酰肼键;从DSC分析可知,聚乙二醇连接透明质酸后,链段运动受到限制,晶区结构的规整性下降,导致其熔点降低.1HNMR和13CNMR进一步证实了透明质酸与聚乙二醇的接枝共聚物的生成,并确定了各个峰的归属.     

智能调温聚氨酯固-固相变材料的研究

采用化学改性的方法,将不同含量,不同分子量的聚乙二醇(PEG)接枝到以聚醚型的聚氨酯(PU)上,制备出一种新型的固-固相变材料。并通过红外光谱法(IR),示差扫描量热法(DSC)来研究合成材料的结构与相变行为。结果表明,PEG成功地接枝在高分子链PU上,且具有较好的相变焓,适合的相变温度,并当PEG分子量相同时,随着PEG含量的增加,相变材料相变焓增大,热切热稳定性有明显改善,当PEG含量相同,PEG分子量在600～2000时,随着分子量的增加,材料的相变焓增大。     

聚乙二醇/二醋酸纤维素相变材料非等温固-固相变动力学

通过溶液共混的方法制得聚乙二醇(PEG)/二醋酸纤维素(CDA)的相变材料具有固-固相转变性质.分别对聚乙二醇及4种相变材料进行不同速率下的非等温DSC测试.采用Kissinger和Ozawa两种动力学模型研究了非等温固-固相变动力学.计算了固-固相变过程的活化能和反应级数.结果表明,两种方法求得的表观活化能Ea值一致.     

聚乙二醇单甲醚/二醋酸纤维素相变纤维的制备及其热性能的研究

利用具有相变特性的聚乙二醇单甲醚（MPEG）作为工作物质，二醋酸纤维素（CDA）作为基体骨架，2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）作为连接剂，利用接枝共聚的方法将MPEG接枝到CDA骨架上，得到均匀的接枝共聚物溶液，未接枝上的MPEG与接枝共聚物上的MPEG支链存在分子间的互相作用，所以所得溶液是共聚共混体系的溶液。采用干法纺丝成功制得了纤维。对纤维进行的DSC测试表明，该纤维在常温范围具有较高相变焓和较适宜的相变温度。     

一种新型的固-固相转变材料的合成、表征及性能研究

通过聚乙二醇端基改性,合成了一种新形的聚乙二醇功能化合物.其组成结构通过红外、核磁进行了表征.利用合成的新形聚乙二醇功能化合物与三价铕离子的配位作用,获得了一种新形的Eu-PEG聚合物基周-固相转变材料.该种固-固相转变材料的组成结构和相变特性通过红外光谱和DSC曲线进行了表征.结果显示该种固固相转变材料拥有较好的相转变特性.     

相变储能材料的研究进展

综述了近年来相变材料的研究进展,介绍了相变材料的种类,讨论了各种相变材料的相变特性及优缺点,展望了相变材料的发展方向。     

适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究

研究了空调蓄冷技术对蓄冷相变材料各种性质的要求,提出了一种新型的二元相变低共熔蓄冷介质并进行了性能测试,该介质的凝固温度为4.8～5.3℃,固—液相变潜热为149kJ?kg,主要成分为辛酸和月桂酸构成的低共熔混合物,其特点是材料有良好的可重复使用性,潜热和显热蓄冷量大,是一种有发展前途的蓄冷介质。     

Numerical Study of Thermal Performance of Phase Change Material Energy Storage Floor in Solar Water Heating System

The conventional solar heating floor system contains a big water tank to store energy in the day time for heating at night,which takes much building space and is very heavy.In order to reduce the water tank velume even to cancel the tank,a novel structure of integrated water pipe floor heating system using shape-stabi-lized phase change materials (SSPCM) for thermal energy storage was developed.A numerical model was devel-oped to analyze the performance of SSPCM floor heating system under the intermittent heating condition,which was verified by our experimental data.The thermal performance of the heating system and the effects of various factors on it were analyzed numerically.The factors including phase transition temperature,heat of fusion,ther-real conductivity of SSPCM and thermal conductivity of the decoration material were analyzed.The results show that tm and kd are the most import influencing factors on the thermal performance of SSPCM floor heating sys-tem,since they determine the heat source temperature and thermal resistance between SSPCM plates and indoor air,respectively.Hm should be large to store enough thermal energy in the day time for nighttimes heating.The effects of KP can be ignored in this system.The SSPCM floor heating system has potential of making use of the daytime solar energy for heating at night efficiently in various climates when its structure is properly designed.     

相变蓄能材料在建筑节能中的应用

相变材料可以与传统建材复合成具有蓄热和调温功能的新型建筑材料。本文结合相变蓄能材料的性质、优点,把相变蓄能材料划分为三类,分析了其在节能建筑中的应用,并提出了以后应注意的问题。     

相变储能材料的相变过程温度模型

基于集总参数法和矩形相变等效比热假设建立了相变材料的相变过程温度模型．该模型与实验结果吻合很好．利用该模型定量研究了环境温度、相变潜热、相变温度范围和换热效率等多种因素对相变行为的影响，初步得出如下结论：环境温度对相变开始时间和持续时间均有明显影响，随着环境温度的升高，该二时间呈指数形式下降；相变材料的潜热对相变开始时间没有影响，对相变持续时间有明显影响，持续时间随潜热线性增加；相变温度范围对相变开始时间也没有影响，而相变持续时间随相变温度范围的增加平缓地增加；相变材料与环境之间的换热效率显著影响相变过程开始和持续的时间，二者随换热效率的提高呈指数形式下降．     

相变材料对砂浆热效应的影响

研究了相变材料状态、掺量对砂浆热效应的影响；系统研究了有机相变材料（某多元醇）嵌入到导热系数较高的二氧化硅纳米层空间内，制备有机-无机纳米复合相变蓄热材料的工艺条件及其效果．结果表明：相变材料直接掺人砂浆中掺量达1％～3％（占砂浆胶凝材料质量分数），具有明显的蓄热降温效应，但在50℃环境下耐久性明显下降；复合相变材料较纯相变材料相变潜热提高1．66倍，50℃环境下耐久性明显提高．     

储能建材性质的改善及相变温度的优化

对两组二元相变物质混合物Ｃ２２Ｈ４４Ｏ２＋Ｃ１６Ｈ３４和Ｃ１８Ｈ３８＋Ｃ１６Ｈ３４渗入民用建筑材料基体所形成的储能建材，进行了差热分析（ＤＴＡ），得到了相变温度的变化规律，给储能建材相变温度的优化提供了必要手段．基于节能目标建立了相变温度的寻优数值模型，分析了气候的影响及寻优的效果．对相变物质建材表面的结霜趋势进行了讨论，建议以使用相变物质混合物作为控制结霜的一种主要方法     

高温供冷相变蓄冷材料的制备及蓄冷性能

对高温供冷用相变蓄冷材料进行配制,并对其热物性及蓄\释冷性能进行分析.分析测试了癸酸 月桂酸二元体系的低共熔点,以及不同种类添加剂的摩尔分数对体系相变特性的影响.建立蓄冷球模型,对蓄\释冷过程中材料温度、蓄\释冷量、蓄\释冷速率的变化规律进行分析;使用自制相变材料灌装蓄冷球,进行蓄冷、释冷性能实验.结果表明：以摩尔比例70∶30的癸酸、月桂酸混合物为基液,摩尔分数0.08的油酸为添加剂,制备出蓄冷材料的相变温度约15 ℃,相变潜热为114.1 kJ/kg,蓄冷球蓄冷、释冷过程稳定,单球蓄冷总量为17.67 kJ,能够满足高温供冷空调系统的蓄冷需求.
     

高温固液相变吸热器研究现状与发展

高温熔盐相变蓄热是空间站太阳能热动力发电系统的关键技术之一,吸热/蓄热器是其关键部件,它的传热性能直接影响到整个动力系统的性能。文中着重从结构设计方面介绍了近年来国内外空间太阳能动力装置吸热/蓄热器的研制情况,概括了研究中存在的主要问题并指明了今后高温固液相变吸热器研究及发展的方向。     

螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性

将螺旋管式相变蓄能换热器应用于太阳能-空气源复合热泵系统中,搭建了该系统的蓄冷试验台并进行蓄冷实验。通过实验测得了系统各测点的蒸发压力、冷凝压力以及所研究的相变蓄能换热器内部换热材料的温度。通过理论计算得出各环节的能量以及COP,并且绘制出了这些参数随时间变化的趋势图。最后分析了整个蓄冷实验过程中各个参数的变化规律和影响因素,总结了螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性。