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固-液相变储能材料的研究
仝海江,吴高华,黄定海
天津大学材料科学与工程学院,天津 (300072)
E-mail:hai20052007@yahoo.com.cn
摘 要:本文通过 DSC 手段测定 1,4-丁二醇和 1,6-丁二醇及其混合体系的熔融转变潜热
和转变温度,发现当两者比例关系为 24.2/75.8 时,其转变平衡温度和相变焓分别为 23.1℃、
160.95J/g,达到室温用相变储能材料的要求。同时,根据实验数据绘制出了该二元体系的
T-X 关系图。
关键词:相转变材料,潜热,固-液转变
中图分类号:TB34
1. 引言
固-液相变材料是研究中相对成熟的一类相变材料,对于它们的研究进行得较早,无论
是有机类还是无机类,都有很多品种可以利用
[1
,
2
,
3]
。
有机类相变材料常是一些醇,酸,高级烷烃等
[4]
。这类相变材料常用的有:高级脂肪烃
类、脂肪酸类、醇类、芳香烃类、芳香酮类、酰胺类和多羟基碳酸类等。另外高分子类有:
聚烯烃类、聚多元醇类、聚烯醇类、聚烯酸类、聚酰胺类以及其他的一些高分子。其中典型
的有:尿素、C
n
H
2n+2
、C
n
H
2n
O
2
、C
10
H
8
、CFC、PE、PEG、PMA、PA 等。
Buddhi D等
[5]
研究了具有3个反射镜的箱式太阳能煮饭器在不同PCMs充注量、不同煮饭
量和不同投射辐射量情况下的煮饭效果,这种煮饭器中使用的储能材料均为乙酰苯胺,研究
发现这种太阳能煮饭器在晚间具有很好的使用效果。
Sari A
[6]
等研究了几种脂肪酸的二元混合物在各种混合比例下的相变参数,找到了这些
混合物的共晶比例,发现这些混合物的相变温度和相变潜热都小于纯工质的数值。对共晶混
合物的热稳定性进行了研究,发现它们的相变参数呈现出不规则的变化规律
本课题旨在开发出一种高效、无污染、性能稳定、潜能大的固-液相变材料,以达到调
节室内温度,减少能量消耗的目的。
2. 实验部分
2.1 实验仪器和药品
2.1.1 仪器
量热 DSC(Diamond DSC PerkinElmer 公司)
分析天平(max 41 g/120 g、d=0.01 mg/0.1 mg Mettler Toledo 公司)
热台等
2.1.2 药品
1,4-丁二醇(99% Sigma-Aldrich)
1,6-己二醇(分析纯 天津市光复精细化工研究所)
2.2 实验步骤
按照一定比例关系将 1,4-丁二醇和 1,6-丁二醇进行混合制取一系列 DSC 样品。所制
样品中含有药品质量为 5-10mg。根据样品制定DSC 扫描程序为:温度扫描范围为-50 至 60℃,
以 10℃/min 升降温,低温处进行等温使药品充分结晶。程序设置确定以后,在 DSC 上进行