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复合无机相变储热材料在高温热冲击下性能研究

2021-05-20刘亮吴爱枝黄云黄剑

应用化工 2021年4期

刘亮,吴爱枝,黄云,黄剑

(1.北京市安全生产科学技术研究院,北京 101101;2中国科学院过程工程研究所 多相复杂系统国家重点实验室,北京 100190;3.西安石油大学 化学化工学院,陕西 西安 710065)

相变储热可把暂时不用的热量储存起来,需要时再释放出来,起到“移峰填谷”的作用[1-3]。相变储热材料广泛应用于航天、采暖设施等领域中的储热和控温,这些在极热的条件下储热,由于应用需求大,研究意义也较大[4-9]。

有关热冲击研究,Thomser C等[10]用电子束研究新耐火材料的热冲击并与常规方法做对比。Jung A等[11]提出了表示预期热冲击性能的两个热冲击参数,即导热系数和力学参数对氧化镁基复合材料产生的影响。Gruber D等[12]研究了耐火材料镁尖晶石夹杂物嵌入氧化镁基体在燃烧冷却过程中的抗热冲击性。因此,建立热冲击实验平台关系到储热相变材料的应用和极端环境中适应性问题。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

硝酸钠、二氧化硅、石墨均为分析纯。

Vario CAM® HiRes640红外热像仪;HT50-20热流传感器;STA 449 F3同步热分析仪;U8020冷场发射扫描电子显微镜;X'Pert PRO MPD X射线衍射仪。

1.2 复合无机相变材料制备

复合无机相变储热材料的选择依据熔融盐储热材料相图中的相变温度及应用需求,由于工业生产中余热的回收温度大多处于中高温区间,因此选择相变点在300 ℃左右的硝酸盐类作为储热材料的相变组分,选择吸附能力好、阻燃性能和导热能力强的二氧化硅作为载体组分,石墨作为填料组分,以达到包覆储热材料、防止泄漏和增强传热的目的。……

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