編號：CYYJ02779
篇名：功能化碳納米纖維增強芒硝基相變儲能材料的熱性能
作者：魏寧 鐵生年
關鍵詞： 芒硝 相變材料 碳納米纖維 功能化 相變行為 導熱系數
機構： 青海大學化工學院 青海大學新能源光伏產業(yè)研究中心
摘要： 無機水合鹽相變儲能材料較低的導熱系數導致了其緩慢的吸放熱速率,限制了水合鹽的實際應用。本工作以芒硝(Na2SO4·10H2O)為相變材料、聚丙烯酸鈉(PSA)為支撐材料,利用硼砂改善相變體系的過冷度,借助高導熱的碳納米纖維(CNFs)來提升復合相變材料的導熱系數。從SEM圖中可知,CNFs-Na2SO4·10H2O/PSA被成功制備,且芒硝和功能化的CNFs嵌入到PSA形成的三維網絡結構中。拉曼光譜和紅外光譜的結果表明相變體系各組分之間具有良好的化學相容性。DSC曲線表明,聚丙烯酸鈉與芒硝之間的相互作用使得體系相變行為得到調整,Na2SO4·10H2O/PSA的熔融焓和結晶焓分別為197.2 J/g和137.0 J/g。與Na2SO4·10H2O/PSA相比,CNFs-Na2SO4·10H2O/PSA的導熱系數得到顯著提升,固態(tài)熱導率達到1.2 W/(m·K)左右,液態(tài)熱導率達到1.0 W/(m·K)左右。此外,經過300次的循環(huán)試驗,復合相變材料的熔融焓和結晶焓分別下降了23.3%、28.8%。
