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．     

磁相变材料专题·编者按

正相变行为普遍存在于物质世界,是材料学和凝聚态物理领域关注的基本现象和重要课题.经典相变伴随着体系的对称破缺,可以由以序参量为基本热力学参量的朗道相变理论完美地描述.相变过程中,不同物态之间相互转化,伴随着丰富的临界现象.作为固态相变中的一类相变,马氏体相变不发生原子的长程扩散,只有原子的短程位移.温度、应力等外部自由度可以驱动马氏体相变的发生,并对外输出应变、电阻变化、潜热等物理效应.     

基于MnCoGe基合金的磁热效应与磁结构耦合相变调控机制研究

<正>我校物理与电信工程学院包立夫博士2015年获批国家自然科学基金项目:基于MnCoGe基合金的磁热效应与磁结构耦合相变调控机制研究(项目编号:11504222)。制冷业耗能占社会总耗能的15%以上。日前     

微胶囊相变材料的制备与表征

以正十八烷为芯材、三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法合成了相变储热微胶囊.利用光学显微镜、扫描电镜、差示扫描量热仪等对样品性能进行了分析和表征,并讨论了乳化剂种类和用量、助剂异氰酸酯等对微胶囊性能的影响.实验结果表明,采用阴离子与非离子混合乳化剂制备的微胶囊的各项性能均优于采用单一阴离子乳化剂所制得的微胶囊;助剂异氰酸酯的加入可大大提高微胶囊的相变潜热;所制备的相变储热微胶囊包裹完全,表面光洁,粒度均匀,平均粒径为4μm,相变潜热达176.5 J/g.     

基于磁相变材料的物理效应研究

磁相变材料具有丰富的物理性质,在磁场、应力场或温度的驱动下能表现出磁热、磁致伸缩、弹热和负热膨胀等多种效应,在制冷、传感和能源转换等领域有着重要的应用前景.作为一种新型磁性功能材料,基于磁相变材料相关效应的研究领域正不断拓宽,研究内容也不断丰富.本文首先阐述磁性材料的相变类型并着重介绍一级磁相变材料.随后简介近年来一级磁相变材料在磁场、应力场和温度驱动下所表现出相关效应的研究进展.     

红外热成像技术表征高聚物材料拉伸形变热效应的方法

用红外热成像技术可以表征高聚物材料拉伸形变过程的热效应特征.本文主要从测试装置的建立、红外热成像仪的镜头选择、材料发射率的确定及温度的采集方法等几个角度,介绍如何通过红外热成像仪提高测试高聚物材料形变热效应特征准确性的方法.     

磁致伸缩材料性能表征研究

磁致伸缩材料的磁致伸缩系数值与磁场强度大小、温度和材料种类等有关.它们分别由应变仪、高斯计及铂电阻为传感器,与计算机及其A/D,D/A扩展板组成数字表征系统.介绍了该计算机系统硬件的组成与配置、软件的编制与调试及测试结果分析.     

相变材料微胶囊的制备与表征分析方法综述

为开发高性能相变材料微胶囊,实现其在热能储存领域的独特优势。本文综述了目前相变材料微胶囊的制备与性能测试方法,对比分析常用的化学法、物理法和物理化学法等。结果表明：界面聚合法具有包封率高的优点,但要求芯材有一定的耐酸碱性,且不能与单体发生反应;溶剂蒸发法适用于非水溶性聚合物对活性物质的包囊;喷雾干燥法适用于热敏性、疏水性和亲水性以及与水反应的材料,该方法处理量大,适合工业化生产;复凝聚法适用于对非水溶性芯材的包囊,生产效率高。总体而言,封装后的相变材料微胶囊的热稳定性、化学稳定性以及力学强度会受到其颗粒形貌的影响。通过对微胶囊的表征方法进行分析,发现有许多标准测试方法具有较高的可靠性,但在力学性能评估领域仍需要标准化的测试方法。     

Mn_(1-x)Bi_xCoGe合金的马氏体相变和磁热效应研究

MnCoGe添加部分元素形成的四元合金能使其结构转变和磁转变发生耦合,在马氏体相变过程表现出明显的磁热效应,进一步得到更大的磁熵变.我们利用氩气保护下的电弧熔炼方法制备了Mn_(1-x)Bi_xCoGe (x=0, 0.03,0.04, 0.05, 0.055, 0.06)系列合金样品.实验结果表明,随着Bi元素掺杂量的增加,样品的结构转变温度(T_M)向低温方向移动. Mn_(0.945)Bi_(0.055)CoGe合金(价电子浓度e/a=6.63)在室温附近发生一级磁-结构转变,在外磁场改变量为5 T时,获得的磁熵变大小为36.8 J kg~(-1)K~(-1),说明Bi元素的掺杂能有效调控MnCoGe合金的马氏体相变温度和进一步提高磁熵变.     

基于巨磁阻抗效应表征材料磁结构的模型

研究了一种可用于磁结构表征的基于巨磁阻抗效应分析材料磁结构的模型.在建立巨磁阻抗效应与简化磁结构对应关系模型的基础上,结合磁化矢量正交分解手段,通过调节巨磁阻抗效应与简化磁结构对应关系模型特征参量的方法,获得了各种形状的巨磁阻抗曲线,根据拟合得到的解叠子谱特征,可获知材料内部磁结构的组成和特征.研究结果对于磁性材料内部磁结构的新型表征方法及其内部结构的控制具有重要的意义.     

Heusler型磁相变合金先进原位表征与功能设计

Heusler型磁相变合金是一类新型智能材料,能够在外加磁场下发生相变,从而产生磁致形状记忆效应、磁超弹性、磁热效应、磁阻效应等多功能特性,作为传感、驱动和固态制冷材料在航空航天、国防、能源等领域具有广阔的应用前景.此类合金的晶体结构、磁结构和多场耦合下的相变对其功能特性具有重要影响.中子散射技术为Heusler型磁相变合金的晶体结构、磁结构和晶格动力学研究提供了独特的条件,原位中子散射和同步辐射高能X射线衍射技术为多场耦合下的磁-结构相变研究提供了理想的工具.本文综述了基于先进中子散射技术和同步辐射技术对Heusler型磁相变合金晶体结构、磁结构和外场耦合下相变的原位研究,以及基于这些先进原位表征的合金高性能设计,以期能为将来高性能磁相变材料的设计和研制提供借鉴.     

稀土RET_2X_2材料的磁性与磁热效应研究

利用磁性材料磁热效应实现的磁制冷技术因其具有环保高效等优点,是未来颇具潜力的一种新型制冷方式.磁制冷技术能否替代现有制冷技术的一个关键因素是能否找寻和设计适合在不同温区的高性能磁制冷材料.稀土金属间化合物材料的磁性与磁热效应的研究是当前该领域的研究热点之一.其中,具有中心对称ThCr_2Si_2型晶体结构的三元稀土金属间化合物RET_2X_2(T=3d, 4d或5d过渡金属; X=B, P, Si, Ge等)因其独特的物理与化学特性而引起了研究者的关注.本文简要回顾了REMn_2(Si, Ge)_2, RERu_2(Si, Ge)_2及RECo_2B_2等金属间化合物的晶体结构、磁性及磁热效应等方面的研究进展,对材料的磁相变与磁热效应进行了总结,其中一些材料在低温下表现出优异的磁热性能,在低温磁制冷领域具有较好的应用前景.     

具有分子双稳性的一维自由基磁相变材料的研究

具有分子双稳性的化合物是实现分子集合体作为新的光开关和信息存储元件的理想分子体系。本文合成苄基吡啶衍生物,研究其分子构象与堆积的关系,并研究了构建—维分子基磁体以及常温常压下的电学、磁学等性质。     

钆在室温附近磁热效应

测量了钆在室温附近的绝热去磁温降ΔＴ随温度和外磁场的变化情况，且采用热力学理论，对钆在室温附近的绝热去磁温降ΔＴ随温度的变化做了计算。把理论值与所测实验值及有关资料的实验值做了比较，发现绝热去磁温降趋势相同。     

MnCo1-xNixGe化合物的磁热效应

在氩气保护下,用电弧熔炼法制备了MnCo1-xNixGe(x=0.05,0.1,0.15)系列化合物,用X线衍射和磁性测量研究了样品的晶体结构和磁熵变.结果表明:MnCo1-xNixGe系列化合物为TiNiSi型正交结构,空间群为Pnma,随着Ni含量的增加,居里温度由x=0.05时的330K降低到x=0.15时的322K;当x=0.05、外加磁场为1.5T时,化合物的最大磁熵变为1.86J/(kg.K);随着Ni含量的增加,该系列化合物的磁熵变略显降低趋势.     

PEGCF复合相变材料的制备、表征及热性能

以泡沫碳(CF)为基底,不同分子量的聚乙二醇(PEG)为相变材料,采用物理共混法制备出一系列聚乙二醇/泡沫碳(PEG/CF)复合相变材料,利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)对制备的复合相变材料进行了表征分析和热性能研究.结果表明,PEG/CF复合相变材料的定形能力为90%,PEG与CF之间只存在简单的物理吸附作用,并没有发生化学变化生成新物质;PEG4000定形复合相变材料的相变焓最大(168.5J·g~(-1));所有制备的复合相变材料在220℃以下均具有良好的热稳定性.     

低居里点FeCrB非晶合金的磁热效应

基于输电线路抗覆冰的应用背景,通过对Fe100-x-yCrsBy（x=11～20,y=9-20）的成分调节和快淬工艺参数控制,制备了同时具有低居里温度和高饱和磁极化强度的非晶带材．测试研究表明Fe65Cr15B20和Fe64Cr16B20的居里温度分别为28．6和11．6℃,Fe65Cr15B20和Fe64cr16B20在0℃的饱和磁极化强度分别为0．69和0．62T．设计组装了一种近似绝热磁致热功率的测量装置,用该装置对Fe65cr15B20和Fe64cr16B20两种非晶合金带的磁热功率进行了近似测量和分析．     

脂肪酸/膨胀珍珠岩复合相变材料的制备与性能表征

选择月桂酸(LA)、肉豆蔻酸(MA)、棕榈酸(PA)作为储能材料制备三元脂肪酸低共熔物(LA-MA-PA),利用理论估算公式得到LA-MA-PA的组成比例和热性能参数。采用真空吸附法将不同质量的液态LA-MA-PA封装于膨胀珍珠岩(EP)的孔隙内制备出月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸/膨胀珍珠岩复合相变材料(LA-MA-PA/EP),然后利用渗出圈法确定膨胀珍珠岩对于三元脂肪酸的最大担载量。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)等对LA-MA-PA/EP的微观结构、化学稳定性、热稳定性和热性能进行了表征。结果表明:复合相变材料中LA-MA-PA和EP质量比为2∶1时达到最大负载量,且脂肪酸能均匀密实地分布于EP的孔隙中;EP担载材料与相变材料LA-MA-PA之间无化学反应;LA-MA-PA/EP的相变温度和相变潜热分别为30.4℃和103.6 J/g,适合应用于夏季炎热地区的建筑领域;将LA-MA-PA/EP应用于建筑围护结构中,在其工作温度领域质量损失率低,具有较好的热稳定性。