共晶盐/陶瓷复合相变材料的制备和性能研究 *
2021-07-12冉晓峰王浩然卢林远仲亚娟
功能材料 2021年6期
关键词:质量
冉晓峰,王浩然,卢林远,仲亚娟,林 俊,邹 华
(1. 上海理工大学 材料科学与工程学院,上海 200093;2. 中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;3. 中国科学院大学,北京 100049; 4. 中科武威新能源研究所,甘肃 武威 733000)
0 引 言
热能的存储和利用存在时间和空间上供求不匹配的矛盾[1-3]。如太阳能热利用具有间歇性,电力负荷有峰谷差,工业余热的利用和大功率电子器件的散热具有周期性等[4-7]。相变储热材料(phase change material, PCM)通过相变吸收或释放大量热量,来实现能量的存储和利用,可以有效解决热能供求不匹配的矛盾[8]。因此,相变储热技术被广泛应用于上述具有间断性或不稳定性的热管理领域,成为目前国内外能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向[9]。中低温(≤300 ℃)相变储热技术发展相对成熟,而适用于核能和太阳能热存储的高温无机盐类(氯盐、碳酸盐和硝酸盐等,相变点300~1 000 ℃)相变储热技术相对滞后。这是由于无机盐类PCM虽然具有较高的储热密度,但一般导热系数较低,影响系统换热效率[10]。此外,高温无机盐类PCM在热存储和释放过程中,经历固-液或固-固相变过程,易发生膨胀泄漏和腐蚀容器管路的问题[11]。因此,一直以来,高温无机盐类相变储热材料的强化传热、组装和器件化是限制其广泛应用的重要问题。
无机熔盐作为中高温PCM得到了很多学者的研究。其中,氯盐种类繁多、熔点高、价格低廉;多元氯盐具有较大的潜热值、蒸汽压较低、液态粘度小、合适的相变温度等优点而被广泛的研究,但是氯盐具有腐蚀性较强、热导率低、热稳定性差和对结构材料要求高等缺点[11-14]。……
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