功能化碳納米纖維增強芒硝基相變儲能材料的熱性能

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(guān)鍵詞： 芒硝 相變材料 碳納米纖維 功能化 相變行為 導(dǎo)熱系數(shù)

機構(gòu)： 青海大學(xué)化工學(xué)院 青海大學(xué)新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究中心

摘要： 無機水合鹽相變儲能材料較低的導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)致了其緩慢的吸放熱速率,限制了水合鹽的實際應(yīng)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(dǎo)熱的碳納米纖維(CNFs)來提升復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)。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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。拉曼光譜和紅外光譜的結(jié)果表明相變體系各組分之間具有良好的化學(xué)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(diào)整,Na2SO4·10H2O/PSA的熔融焓和結(jié)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(dǎo)熱系數(shù)得到顯著提升,固態(tài)熱導(dǎo)率達到1.2 W/(m·K)左右,液態(tài)熱導(dǎo)率達到1.0 W/(m·K)左右。此外,經(jīng)過300次的循環(huán)試驗,復(fù)合相變材料的熔融焓和結(jié)晶焓分別下降了23.3%、28.8%。