Cu含量对高温相变材料Al-Cu合金热特性的影响

• 作者: 孙亮亮 崔富 曹晓玲 袁艳平 赵君文
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 太阳能 相变 Al-Cu合金 潜热蓄热 比热容 热传导
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 112-118
• 页数: 7页
• 分类号: TK512+.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20160849

摘要

高温相变材料Al-Cu合金是蓄热性能最好的太阳能储存材料之一，而Cu含量对其热特性影响的相关研究未见报道。采用差示扫描量热法（DSC）和激光脉冲法（LFA）研究了Cu含量在7.4%～51.7%范围内的Al-Cu合金相变材料的相变温度、相变潜热、比热容、热扩散系数和热导率，并结合其金相组织对热力学性能变化规律的内在机理进行了分析。结果显示，当Cu含量在7.4%～51.7%范围内时，Al-Cu合金的相变温度在524.4～645.9℃范围内；随Cu含量的增加，Al-Cu合金的质量潜热呈递减趋势，而体积潜热却呈上升趋势。Al-7.4%Cu在熔化和凝固过程具有最大的质量潜热，分别为339.6、343.5 kJ·kg?1。Al-51.7%Cu在熔化和凝固过程具有最大的体积潜热，分别为1179、1143 MJ·m?3。当Cu含量在7.4%～51.7%范围内时，Al-Cu合金的比热容随Cu含量的增加呈递减趋势；当温度在25～500℃范围内时，Al-Cu 合金的比热容随温度升高呈递增趋势。Al-7.4%Cu 的比热容在25℃时为0.85 J·g?1·K?1，在500℃时达到最高值1.08 J·g?1·K?1。此外，Al-Cu合金的热导率随Cu含量的升高而降低，但即使Cu含量达到51.7%，其常温下的热导率仍然高达104 W·m?1·K?1。综合研究结果表明，Al-Cu合金作为高温相变材料具有在太阳能蓄热领域中应用的巨大潜力。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁艳平	西南交通大学机械工程学院	94	693	15.0	22.0
2	曹晓玲	西南交通大学机械工程学院	63	475	13.0	20.0
3	赵君文	西南交通大学机械工程学院	35	108	6.0	8.0
7	孙亮亮	西南交通大学机械工程学院	34	147	7.0	11.0
8	崔富	西南交通大学机械工程学院	2	5	1.0	2.0