Cu含量对Al-Cu-Si合金相变储热性能的影响

• 作者: 石彦 赵君文 袁艳平 戴光泽 韩靖
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 太阳能 相变 Al-Cu-Si合金 潜热 热导率
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 2017-2023
• 页数: 6页
• 分类号: TK512
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191553

摘要

Al-Cu-Si基相变材料具有成本低、相变潜热高、抗氧化性能高等优势，是最具潜力的太阳能储存材料之一。而Cu含量对其储热性能特别是体积潜热有重要影响，但相关研究未见报道。通过差示扫描量热仪和激光热导分析仪研究了Al-Cu-Si合金的相变温度、质量潜热和体积潜热随Cu含量变化的关系，以及比热容、热扩散率和热导率等随温度变化的关系。研究结果表明，在Cu含量35%～55%时，Al-Cu-Si合金相变温度为512.5～604.2℃，质量潜热为354.4～458.1J∙g−1，体积潜热为1524.1～1763.8J∙cm−3。质量潜热和体积潜热均随着Cu含量的增加呈现出“双峰型”的变化趋势，Cu含量42%时质量潜热最大，为458.1J∙g−1；Cu含量48%时体积潜热最大，为1763.8J∙cm−3。Al-Cu-Si合金的热导率随着Cu含量的增加而降低，且在500℃时Al-Cu-Si合金的热导率为91.4~137.5W∙m−1∙K−1。综合研究表明，Al-Cu-Si合金在太阳能储热领域具有很高的应用价值。