硅藻土-石蠟定形相變儲能材料的制備與性能表征.pdf

1、建筑能耗約占整個社會總能耗的20％，其中用于調節(jié)建筑物溫度所消耗的部分是所占比例最大的部分之一。在能源日益短缺的今天，降低建筑物的能源消耗是目前亟待解決的世界性問題。太陽輻射的周期性導致建筑物晝夜溫度波動，利用材料的相變特性將建筑物日間吸收的熱量存儲起來，并在夜間緩緩放出，可以緩沖建筑物內部的峰谷溫度、降低建筑能耗。具有人體溫度附近相變溫度的相變介質往往為有機物組成，在吸收熱量發(fā)生相變進而熔化后會流淌變形，材料原有的形狀難以保存，為應用

2、帶來諸多不便，因此相變介質需要與多孔材料復合以解決這一問題。天然多孔材料硅藻土具有很高的比表面積和耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點，是定形相變儲能材料的良好基體。本文通過對硅藻土進行處理及改性提高了這一基體材料對相變介質的吸附量，以共混法制得了低相變溫度的石蠟作為相變介質，并研究了將2者通過真空浸漬法相結合制備的定形相變儲能材料的熱學性質。研究取得了以下結果:
　　1)將硅藻土與NaBH4/PVP混合溶液、NaOH溶液或三甲基氯硅烷反應對其進

3、行孔結構的擴容，利用掃描電鏡(SEM)和靜態(tài)氮吸附儀研究了改性前后孔結構的變化，發(fā)現(xiàn)75℃下的NaOH溶液能起到擴孔的作用，且孔徑的增大與處理時間的延長呈線性關系，當處理時間為8h時，孔徑由0.359μm提升至0.924μm。三甲基氯硅烷有機改性32h的硅藻土對蓖麻油/水混合物中蓖麻油的吸附效果與未改性硅藻土相比，提高了近10倍，吸油率達到169.7％。
　　2)通過液體石蠟和切片石蠟的共混制備了具有良好熱穩(wěn)定性的低相變溫度混合石

4、蠟。當混合石蠟中切片石蠟的質量分數(shù)為60％時，混合石蠟的相變溫度為34.71℃，相變焓為171.53J/g。
　　3)通過真空浸漬法制備了定形相變儲能材料，研究了擴容處理和有機改性前后的硅藻土對低相變溫度混合石蠟的裝載效果及定形相變儲能材料的熱性能。當選用于75℃下經(jīng)NaOH溶液處理8h的硅藻土制備定形相變儲能材料時，在不發(fā)生泄漏的前提下，儲能材料中混合石蠟的質量分數(shù)可達64％。TG分析表明這一儲能材料具有良好的熱穩(wěn)定性，DSC分