新型复合低温相变蓄冷材料的研制及热物性优化

• 作者: 张兵 武卫东 王益聪 贾蒲悦
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 冷链物流 复合材料 蓄冷 相变 热物性 纳米粒子
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 2758-2765
• 页数: 8页
• 分类号: TK 02
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20181505

摘要

针对低温冷链物流应用场合,提出一种由三羟甲基丙烷(TMP)、氯化铵(NH4Cl)和水组成的新型有机-无机复合相变蓄冷材料.首先对该复合材料的不同配比进行DSC热分析实验,筛选出热力性能较优异的材料混合比(TMP∶NH4Cl∶H2O质量比为1.0∶2.0∶7.0).其次,以上述配比的复合材料为基液,研究了添加不同的纳米粒子(三氧化二铝、二氧化钛、三氧化二铁)对其过冷度、热导率的影响,以及增稠剂(羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸钠(PAAS))对其相分离现象的影响,并进行了热循环实验.实验结果表明:添加0.40% (质量分数)的TiO2纳米粒子对降低该复合材料过冷度效果最佳;添加0.50% (质量分数)的TiO2纳米粒子对增大其热导率效果最佳;增稠剂CMC和PAAS可以消除该复合材料相分离现象并对其相变温度、相变潜热、过冷度等热物性影响较小.经优化所得最终复合相变蓄冷材料的配比为以1.0∶2.0∶7.0质量比混合的TMP-NH4Cl-H2O+0.40% (质量分数) TiO2+1.0% (质量分数) PAAS,其相变温度为－19.9℃,相变潜热为246.8 kJ/kg,热导率为0.81 W/(m·K),并具有较好的循环稳定性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	武卫东	上海理工大学制冷与低温工程研究所	90	625	13.0	20.0
2	张兵	上海理工大学制冷与低温工程研究所	8	3	1.0	1.0
3	王益聪	上海理工大学制冷与低温工程研究所	3	5	2.0	2.0
4	贾蒲悦	上海理工大学制冷与低温工程研究所	2	4	2.0	2.0