氧化石墨烯改性石蜡相变微胶囊的制备与性能研究
西南科技大学硕士研究生学位论文第IV页
目录
1绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2相变微胶囊 (3)
1.2.1相变微胶囊的储能原理 (3)
1.2.2相变微胶囊的制备方法 (4)
1.2.3相变微胶囊的应用 (6)
1.3氧化石墨烯改性相变微胶囊 (9)
1.3.1氧化石墨烯 (9)
1.3.2氧化石墨烯改性相变微胶囊的研究进展 (10)
1.4课题研究的内容及意义 (11)
1.4.1课题的选题意义 (11)
1.4.2课题的研究内容 (11)
2氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的制备及性能研究 (13)
2.1引言 (13)
2.2实验原料及仪器 (13)
2.3氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的制备与表征 (15)
2.3.1氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的制备 (15)
2.3.2氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的表征 (17)
2.4氧化石墨烯改性壁材对相变微胶囊性能的影响 (18)
2.4.1氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的形貌与结构 (18)
2.4.2氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的热性能 (22)
2.4.3氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的机械性能 (24)
2.4.4氧化石墨烯改性壁材石蜡相变微胶囊的导热性能 (25)
2.5本章小结 (26)
3高防渗石蜡相变微胶囊的制备及性能研究 (27)
3.1引言 (27)
3.2实验原料及仪器 (28)
3.3高防渗石蜡相变微胶囊的制备与表征 (30)
3.3.1高防渗石蜡相变微胶囊的制备 (30)
3.3.2高防渗石蜡相变微胶囊的表征 (32)
3.4氧化石墨烯含量对相变微胶囊性能的影响 (33)
西南科技大学硕士研究生学位论文第V页
3.4.1高防渗石蜡相变微胶囊的形貌与结构 (33)
3.4.2高防渗石蜡相变微胶囊的热性能 (38)
3.4.3高防渗石蜡相变微胶囊的防渗性能 (42)
3.5防渗机理讨论 (44)
3.6本章小结 (45)
4石蜡@还原氧化石墨烯相变微胶囊的制备及性能研究 (46)
4.1引言 (46)
4.2实验原料及仪器 (46)
4.3石蜡@还原氧化石墨烯相变微胶囊的制备与表征 (48)
4.3.1石蜡@还原氧化石墨烯相变微胶囊的制备 (48)
4.3.2石蜡@还原氧化石墨烯相变微胶囊的表征 (50)
4.4氧化石墨烯含量对相变微胶囊性能的影响 (52)
4.4.1石蜡@还原氧化石墨烯相变微胶囊的形貌与结构 (52)
4.4.2石蜡@还原氧化石墨烯相变微胶囊的热性能 (55)
4.4.3具有隔离结构的导热定形相变材料的导热性能 (57)
4.5本章小结 (59)
结论 (60)
致谢 (61)
参考文献 (63)
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 (73)
西南科技大学硕士研究生学位论文第1页
1绪论
1.1引言
近年来，提高能源的利用效率，抓紧可再生能源的开发利用，已经成为人类解决能源危机的重要任务和挑战。自20世纪70年代世界能源危机以来，热存储技术的基础性和应用性研究迅速崛起。利用储能材料对能量进行存储，然后在需要时进行稳定的输出，能够有效解决能源在时间和空间上供求不匹配问题，使热存储技术成为提高能源利用效率的重要技术之一[1][2]。
生产和生活中存在多种间歇性的、不稳定的热能源，如太阳能、地热能、工业过程的工业余热、废热等，其均具有总量大，能量密度随时间变化，能量分布与需求地区不完全一致等特点。热能储存技术能在能量密度处于高值的时间或地区将热能储存起来，然后在能量密度处于低值的时间或地区将其释放，因而能有效提高不稳定热能源的利用率，同时能使太阳能等可再生能源得到充分的利用。热能存储技术主要由显热存储及潜热存储两类组成。显热储存利用介质材料固有的热容量进行热量储存，在储存及释放热量过程中温度发生持续变化。潜热存储是以相变储能材料（Phase change materals，PCMs）为介质，利用物质发生相态变化吸收/释放热量而进行储/放热。显然，相较于显热储存，潜热储存可以在恒定温度下提供高能量密度，因而在能量存储方面具有显热储能难以比及的潜力。因此，PCMs成为近年来国内外在太阳能利用、智能调温织物、节能环保建筑、工业余热回收、电池热管理、新型家用电热电器的开发及航空航天等应用领域开发研究的热点之一[3]。
PCMs按相变的方式可分为四类：固-固、固-液、固-气和液-气PCMs。由于固-气和液-气PCMs在相变过程中体积变化率大，限制了其在实际中的应用。而固-固PCMs的主要缺点是经过若干次吸热放热循环后，热能存储能力会极速下降，所以在实际运用中也较少。固-液PCMs具有相变潜热大、相变温度宽、成本低等优点，成为中低温相变储能领域中应用最为广泛的相变储能材料，是现行研究中相对成熟的一类相变材料。在固-液PCMs中，目前研究较多的为有机类固-液PCMs，主要因为以下两点：第一，同系有机物的相变温度和相变焓值具有一特定的递变规律，即随着同系有机物的碳链增长，其相变温度和相变焓值出现规律性递增。即选择了某一类型的有机类固-液PCMs，可同时根据实际应用选用其同系物中具有与工作温度相匹配的有机类