聚合物基定形相变材料论文-王苏炜,贾明印,薛平,丁文赢

聚合物基定形相变材料论文-王苏炜,贾明印,薛平,丁文赢

导读:本文包含了聚合物基定形相变材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:聚合物基定形相变蓄热材料,模压成型,热导率,热稳定性

聚合物基定形相变材料论文文献综述

王苏炜,贾明印,薛平,丁文赢[1](2014)在《新型聚合物基定形相变蓄热材料的制备及性能表征》一文中研究指出本文以木质纤维/热塑性树脂复合体系为基体,通过在其中添加微胶囊化相变材料(MEPCM)及加工助剂,用模压法制备出一种新型聚合物基定形相变蓄热材料(FSPCM)。对所制备的新型聚合物基定形相变板材的结构与微观形貌、相变温度和潜热、热导率、热稳定性、力学性能等进行了详细地表征和分析,确定了新型聚合物基定形相变板材的最优配方和生产工艺,并制定了一套新型聚合物基FSPCM的最优表征方案。结果表明,所制备的定形相变板材相变温度在5~15℃,具有较高的潜热。(本文来源于《第一届全国储能科学与技术大会摘要集》期刊2014-10-23)

丁文赢[2](2009)在《新型聚合物基定形相变蓄热材料的制备及性能表征》一文中研究指出随着全球工业的迅猛发展和人民生活水平的提高,以及人类对能源的大量开发和利用,能源问题越来越为人们所关注。为此,开发和利用先进的节能技术已显得尤为重要。储能研究是缓解能源供给与需求失配的一种重要措施。能源是人类社会的生存与发展休戚相关的。新能源及新能源材料是这两大技术的重要组成部分,对我国发展成为重要。这是因为我国的工农业生产还要继续快速发展,众多人口的生活水平及生活质量的提高也都要消耗大量的能源;另一方面我国环境的污染情况也待治理。因此,发展新能源及源能材料是我国进入21世纪必须解决的重大课题。定形相变蓄热材料作为一种新型节能材料,可用于建筑节能、太阳能热储存、工业余热利用、电力供应削峰填谷等领域,近年来受到广泛重视。本文在总结国内外相关研究的基础上,提出并制备了一种新型聚合物基定形相变蓄热材料(FSPCM),该材料是以木质纤维/热塑性树脂的复合体系为基体,通过在其中添加微胶囊化相变材料(MEPCM)及必要的助剂,经模压加工而成的复合材料。对所制备的新型FSPCM的结构与微观形貌、相变温度和潜热、热导率、热稳定性、力学性能等进行了详细表征。结果表明所制备的新型聚合物基FSPCM板材的相变温度约在5~15℃之间,潜热较高,有望用于空调蓄冷、建筑蓄冷通风、一些农作物的短期保鲜、储运等领域。经过分析比较不同配方的新型聚合物基定形相变材料板材的各种性能,确定了新型聚合物基FSPCM的最优配方和生产工艺,并且确定了一套新型聚合物基FSPCM最优表征方案。(本文来源于《北京化工大学》期刊2009-06-01)

李建立[3](2009)在《新型聚合物基定形相变材料的制备和应用模拟研究》一文中研究指出相变材料(PCM)在发生相态变化时能吸收/释放大量潜热,而自身温度保持不变或只在很窄的范围内变化。近年来世界各国的研究者对无机、有机、无机/有机混合PCM进行了广泛研究。从相变温度和相变潜热角度考虑,工业化前景较好的低温PCM均为固-液PCM。这类PCM在使用中有液相产生,必须设计专门的容器或采用合适的包封材料对其进行封装,其中采用不同的高分子材料作为基体,对石蜡类固-液PCM进行包封,制备各种定形相变材料(FSPCM)的相关研究是一个热点。本文首次提出并制备了一种新型聚合物基FSPCM,该材料是以木质纤维/热塑性树脂的复合体系为基体,通过在其中添加微胶囊化相变材料(MEPCM)及必要的助剂,经模压加工而成的复合材料。围绕新型聚合物基FSPCM的制备和应用研究,主要做了如下工作:①新型聚合物基FSPCM的制备及性能表征以木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合体系为基体,在其中添加不同含量的MEPCM、不同热导率的改进材料、界面改性剂及其它加工助剂,通过模压法制备出十五种定形相变板材样品。用扫描电子显微镜(SEM)观测了定形相变板材的微观形貌,微观照片表明所制备的定形相变板材的各组分在体系中分布均匀,特别是板材试样中的绝大部分MEPCM颗粒仍然完好,从而证实了模压法制备新型FSPCM的可行性。用差示扫描量热仪(DSC)测定了MEPCM和新型FSPCM试样的相变温度、潜热和比热。结果表明:将MEPCM加入木粉/HDPE复合体系,通过模压法制备新型聚合物基FSPCM,不会改变MEPCM原有的相变温度,所得FSPCM的潜热与MEPCM的添加量成正比,当MEPCM含量达到25wt%左右时,FSPCM的潜热约为28kJkg~(-1),与国内外同类研究相比处于同一水平。冻融循环稳定性实验表明所制备的新型FSPCM经历100次冻融循环之后,相变温度和潜热的变化较小,表明其有较好的冻融循环稳定性。热失重分析表明所制备的新型FSPCM具有较好的热稳定性。热导率测试结果表明,添加不同的热导率改进材料均能改善新型FSPCM的导热性,改善程度与添加的材料种类和添加比例有关。力学性能测试结果表明,所制备的新型FSPCM的弯曲强度大于10MPa,弯曲弹性模量大体在600 MPa以上,表面硬度约为60HD,基本能满足对装饰板材力学强度的要求。②根据建筑热平衡原理和相变材料特性建立了描述一个典型房间所有围护内部逐时温度场及室内空气逐时温度的数学模型,根据有限差分法用Matlab6.5编写了模拟程序,并对程序进行了理论验证、程序间对比验证和实验验证。利用该程序可对新型FSPCM板材用做建筑围护结构材料的应用效果进行详细的模拟研究。③用上述程序,综合考虑多种因素,特别是电热膜的不同间断运行模式以及蓄热层厚度,对新型FSPCM作为电加热地板辐射采暖系统(以下简称电地暖系统)蓄热层的室温调控效果、节能效果和经济性做了较全面的参数化研究。结果表明:当气象条件、房间朝向、围护结构热工性能及蓄热层自身热物性等确定时,电热膜运行模式和蓄热层厚度对新型FSPCM作为电地暖系统蓄热层的应用效果影响显着。④针对新型FSPCM用作电地暖系统蓄热层时的热物性优化问题,提出了两种优化方法,即稳态计算法和动态模拟法。利用这两种热物性优化方法对将特定厚度的新型FSPCM用作电地暖系统蓄热层时的热物性进行了优化,得到了有意义的结果。将上述两种优化方法结合使用,可为MEPCM的研发、新型FSPCM板材的配方设计提供理论指导,并可为电地暖系统的设计施工提供理论依据。⑤新型FSPCM工业化前景分析新型聚合物基FSPCM基体材料绿色环保、价廉易得,制备方法及工艺可行,产品应用面广,有较好的工业化前景。但要实现新型FSPCM的工业化生产与应用,还需要解决一些关键问题。比如开发出不同相变温度、高相变潜热、冻融循环稳定性好、耐热性好的MEPCM,优化新型FSPCM的配方和制备工艺。(本文来源于《北京化工大学》期刊2009-05-31)

蔡以兵[4](2007)在《阻燃定形相变材料及苯乙烯—丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出聚合物材料主要由碳、氢元素组成,遇火后会发生剧烈的燃烧,造成众多的火灾事故。为了减少火灾损失,提高人类生存环境的安全水平,对聚合物材料进行阻燃处理势在必行,提高其阻燃性能一直是人们极为关注的重要研究方向之一。本文在总结了定形相变材料(PCM)和苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究现状和最新进展的基础上,研究了阻燃定形PCM及苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能。主要研究内容为以下两个部分五个方面:第一部分定形相变材料(PCM)的阻燃研究研究了叁类不同的阻燃体系对定形PCM的结构、热稳定性、燃烧性能和储热性能的影响;为了进一步提高定形PCM的阻燃性能,制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM,对结构、阻燃性能和热性能进行了研究,讨论了两者之间的协同阻燃作用;然后从材料设计角度出发,将纳米复合和无卤阻燃的技术与原理相结合,制备了纳米复合定形PCM,提高了其热稳定性;进一步制备了阻燃纳米复合定形PCM,研究了其热稳定性、储热性能和阻燃性能,探讨了阻燃机理。1.定形PCM由相变材料(石蜡)和支撑材料(HDPE)两部分组成,石蜡分散在HDPE形成的叁维网络结构中;CONE测试表明,叁类阻燃体系对定形PCM均有较好的阻燃效果,热释放速率的峰值(PHRR)有显着的降低,MPP-PER、BPBE-AO和MCA分别在凝聚相、气相和凝聚相起阻燃作用,综合分析得到IFR是一类性能优异的阻燃体系;TGA分析表明阻燃剂的添加致使了定形PCM的热降解温度提前,但最终的成炭量有明显的提高;DSC结果表明,阻燃定形PCM的潜热没有明显变化。2.制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM,对阻燃协同作用进行了研究。CONE实验表明,OMT的添加显着降低了定形PCM的PHRR、总烟释放(TSR)、比消光面积(SEA)和CO、CO_2的释放,因为OMT能与IFR发生反应生成致密的炭层结构,在材料燃烧的表面形成一种物理保护层,起到了隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用;同时火灾传播指数(FPI)的提高和火灾蔓延指数(FGI)的降低,表明粘土有利于提高定形PCM的火灾安全性;TGA分析表明,阻燃定形PCM的开始热解温度提前,最终的成炭量有所提高;DSC结果表明OMT和IFR的添加对定形PCM的潜热无明显影响。3.采用双螺杆挤出法制备了HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料母粒,以母粒为支撑材料,石蜡为相变材料,制备了纳米复合定形PCM。XRD和SEM结果显示石蜡均匀地分散在HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料形成的网络结构中,而且石蜡部分地插入到OMT的层间;动态FTIR、TGA和DSC结果表明,与HDPE-EVA合金/石蜡复合物相比,纳米复合定形PCM的热氧化降解速度有所降低,热稳定性有显着的提高,相变潜热有所降低。基于膨胀型阻燃原理,制备了阻燃纳米复合定形PCM,对其热稳定性、储热性能、燃烧性能和阻燃机理进行了研究;TGA和DSC分析表明,阻燃纳米复合定形PCM开始降解的温度有所提前,但800℃的成炭量有明显增加,并且相变潜热没有明显变化;阻燃机理研究表明,IFR是通过形成多孔泡沫炭层而在凝聚相起阻燃作用的,OMT的硅酸盐片层在燃烧过程中会发生晶格重组,而且MMT与IFR中的APP发生反应生成一种高性能Al-P结构的炭化层,有隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用。第二部分苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究首先熔融共混法制备了聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)/粘土纳米复合材料,研究了结构与性能之间的关系;然后采用改进“一步法”制备了SAN纳米复合材料,研究了MMT与反应相容剂(RC)的结构和相对比例对SAN纳米复合材料结构与性能的影响,探讨了形成机理;将催化成炭、无卤阻燃和纳米复合的技术与原理相结合,研究了路易斯酸(FeCl_3)和OMT在ABS中的催化成炭作用,对催化成炭机理进行了初步探讨;同时研究了叁氧化二镧(La_2O_3)与氢氧化镁(MH)/红磷(RP)复配时的催化阻燃协同效应。4.根据MMT的CEC值,采用离子交换法制备了十六烷基叁苯基溴化膦(P16)和十六烷基氯化吡啶(CPC)改性的MMT,TGA分析表明OMT-P16和OMT-CPC比OMT-C16(十六烷基叁甲基溴化铵)具有更高的热稳定性;采用熔融共混法制备了SAN/OMT纳米复合材料,XRD、TEM和HREM表明OMT在SAN中均匀分散;TGA和DMA分析表明,纳米复合结构提高了SAN的热稳定性、储能模量和玻璃化转变温度;采用改进“一步法”即MMT与RC先研磨,再与SAN熔融共混制备了SAN/MMT/RC纳米复合材料,XRD、TEM、HREM和TGA研究表明MMT和RC以5:3的重量比添加时,粘土在SAN基体中分散最为均匀且具有较好的热稳定性;同时对纳米复合材料的形成机理进行了初步探讨。5.基于催化成炭、无卤阻燃和纳米复合的技术与原理,制备了含FeCl_3的ABS/OMT纳米复合材料,XRD、TEM和HREM分析表明,OMT片层在ABS基体中均匀分散;TGA分析表明FeCl_3的添加降低了纳米复合材料的初始降解温度,但增加了最终的成炭量;炭层的XRD、HREM和拉曼光谱分析表明,炭层中存在多晶石墨片层;探讨了FeCl_3和OMT在ABS中的催化成炭机理。同时研究了La2O_3对ABS/OMT纳米复合材料的热性能的影响,炭层的结构和形貌表明,炭层的石墨化提高了其热稳定性;UL-94燃烧结果表明,La2O_3与阻燃剂MH/RP复配对ABS有较好的催化阻燃协同作用,达到UL-94 V-0级。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2007-04-01)

聚合物基定形相变材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着全球工业的迅猛发展和人民生活水平的提高,以及人类对能源的大量开发和利用,能源问题越来越为人们所关注。为此,开发和利用先进的节能技术已显得尤为重要。储能研究是缓解能源供给与需求失配的一种重要措施。能源是人类社会的生存与发展休戚相关的。新能源及新能源材料是这两大技术的重要组成部分,对我国发展成为重要。这是因为我国的工农业生产还要继续快速发展,众多人口的生活水平及生活质量的提高也都要消耗大量的能源;另一方面我国环境的污染情况也待治理。因此,发展新能源及源能材料是我国进入21世纪必须解决的重大课题。定形相变蓄热材料作为一种新型节能材料,可用于建筑节能、太阳能热储存、工业余热利用、电力供应削峰填谷等领域,近年来受到广泛重视。本文在总结国内外相关研究的基础上,提出并制备了一种新型聚合物基定形相变蓄热材料(FSPCM),该材料是以木质纤维/热塑性树脂的复合体系为基体,通过在其中添加微胶囊化相变材料(MEPCM)及必要的助剂,经模压加工而成的复合材料。对所制备的新型FSPCM的结构与微观形貌、相变温度和潜热、热导率、热稳定性、力学性能等进行了详细表征。结果表明所制备的新型聚合物基FSPCM板材的相变温度约在5~15℃之间,潜热较高,有望用于空调蓄冷、建筑蓄冷通风、一些农作物的短期保鲜、储运等领域。经过分析比较不同配方的新型聚合物基定形相变材料板材的各种性能,确定了新型聚合物基FSPCM的最优配方和生产工艺,并且确定了一套新型聚合物基FSPCM最优表征方案。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

聚合物基定形相变材料论文参考文献

[1].王苏炜,贾明印,薛平,丁文赢.新型聚合物基定形相变蓄热材料的制备及性能表征[C].第一届全国储能科学与技术大会摘要集.2014

[2].丁文赢.新型聚合物基定形相变蓄热材料的制备及性能表征[D].北京化工大学.2009

[3].李建立.新型聚合物基定形相变材料的制备和应用模拟研究[D].北京化工大学.2009

[4].蔡以兵.阻燃定形相变材料及苯乙烯—丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究[D].中国科学技术大学.2007

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