含复合相变材料的充填体力学特性

• 作者: 金爱兵 巨有 孙浩 李海 张舟
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 复合相变材料 多孔介质材料 充填体 力学特性 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 矿业工程?冶金工程?环境工程?化学与化学工程?材料科学与工程|Mining Engineering, Metallurgical Engineering, Environmental Engineering,Chemistry and Chemical Engineering, Materials Scienc
• 页码范围: 3153-3163
• 页数: 11页
• 分类号: TD803
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.09.017

摘要

为探究复合相变材料对充填体力学行为的影响,采用硬脂酸丁酯和膨胀珍珠岩制备了含复合相变材料充填体.首先,对充填体进行差示扫描量热法(DSC)测试和热学试验,分析其热学性能表现;其次,进行了压缩试验以实现数值模拟参数匹配;最后,利用PFC3D软件研究复合相变材料添加量、粒径及强度这3种因素对充填体强度影响.研究结果表明:充填体强度随复合相变材料添加量增加而近似线性下降,应变随复合相变材料添加量增加无明显改变;在一定范围内复合相变材料粒径和强度对充填体试件强度及变形特征影响均较小,应用中可不考虑其影响;当复合相变材料添加量在10％以内时,充填体强度降低幅度最大为14％,充填体储热性能有明显改善,故可少量用于矿山充填改善深井高温环境.添加量是充填体强度降低的主要影响因素.