硬脂酸—二氧化硅复合相变材料的制备
实验1 原位聚合法制备相变储能微胶囊 -实验报告
实验1 原位聚合法制备相变储能微胶囊引言相变材料(PCM ，phase change material) 在相变过程中能够储存或者释放大量热量，可用于热能储存和温度调控。
相变微胶囊（MEPCM ）的内核是相变材料，壁材通常采用高分子聚合物(如蜜胺树脂、脲醛树脂、明胶等)，制备的方法主要有界面聚合法和原位聚合法等。
界面聚合法是先将囊芯材料和生成囊壁的某种单体一起加入溶剂制成均匀的溶液，然后倒入不相溶的溶剂中乳化，再在乳液中滴加生成囊壁的另一种单体，让两种单体在界面上发生反应形成囊壁，包覆芯材液滴，最后制得相变材料微胶囊。
与界面聚合法不同，原位聚合法生成囊壁的单体和催化剂全部位于囊芯的内部(或外部)，单体聚合时逐步形成不溶性的高聚物，包覆在囊芯表面形成微胶囊。
在原位聚合法中，油性的囊心材料在乳化剂存在下搅拌分散于水中，形成稳定的O/W 型乳液，然后加入作为壁材的预聚体溶液，搅拌下原位聚合包覆在囊芯液滴表面。
微胶囊在制备过程中，胶囊颗粒大小由开始乳化分散时的液滴大小来决定，而乳化分散液滴大小与乳化搅拌时间、速度密切相关。
形成胶囊的粒径越小，比表面积越大，胶囊越容易相互聚集，通过显微镜观察发现胶囊会发生粘连现象。
因此在成囊后要加入分散剂来减小胶囊的表面自由能或通过亲水基吸附在固体颗粒表面而形成外壳，使颗粒屏蔽起来而不发生絮凝，给予分散体系以稳定性。
为了确保MEPCM 的包覆完整性及强度，芯材含量不能过多也不能过小，否则会影响MEPCM 的蓄热性能，芯材质量百分数含量应在30%～80%之间，最好在50%～70%，另外微胶囊粒径越小，包裹效果和结构致密性也越好，同时表面积增加所需的壁材用量也相应增加。
硬脂酸丁酯具有相变温度温和、无毒的特点，适宜用在太阳能存储，室温调节领域。
蜜胺树脂具有较高的拉伸强度和压缩强度，较强的耐弱酸碱性及较好的密封性。
本实验以硬脂酸丁酯为相变材料，蜜胺树脂为壁材，通过原位聚合法制备相变储能微胶囊，采用光学显微镜、红外光谱等表征微胶囊的表面形态和结构特征，采用DSC 测定其热性能。
储能充填体相变前后传热性能及强度特征
第 54 卷第 3 期2023 年 3 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.3Mar. 2023储能充填体相变前后传热性能及强度特征金爱兵1, 2，李海1, 2，孙浩1, 2，陈帅军1, 2，巨有1, 2(1. 北京科技大学 土木与资源工程学院，北京，100083；2. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京，100083)摘要：目前，深井高温问题越来越突出，在充填体中加入相变材料来降低地温是解决深井高温问题的新思路。
采用石蜡和CaCl 2·6H 2O 制备新型复合相变材料，通过差示量热扫描仪、扫描电子显微镜、电液伺服岩石压力试验机和数值模拟等手段，研究含石蜡−CaCl 2·6H 2O 充填体的相变前后的抗压强度与传热性能。
研究结果表明：石蜡与CaCl 2·6H 2O 复合后不发生化学反应，石蜡−CaCl 2·6H 2O 不溶于水最佳复合质量比为 3꞉2；石蜡−CaCl 2·6H 2O 经济成本较低，在常用相变材料中经济排名靠前；加入石蜡−CaCl 2·6H 2O 后充填体的抗压强度降低12.95%，石蜡−CaCl 2·6H 2O 发生相变后，强度降低37.65%，但充填体的热量吸收能力提高79.60%；含石蜡−CaCl 2·6H 2O 的充填体试样导热系数下降，在石蜡−CaCl 2·6H 2O 相变阶段有温度响应滞后现象，温度等值线附近内部热流量方向在石蜡−CaCl 2·6H 2O 未发生相变时指向石蜡−CaCl 2·6H 2O 。
新型石 蜡−CaCl 2·6H 2O 复合材料经济成本低，虽然加入充填体会降低充填体的抗压强度，但是能够大幅度提高充填体对热量的吸收。
相变储能材料的研究及应用新进展
相变储能材料的研究及应用新进展周建伟1,刘 星2(1.平原大学能源与燃料研究所,河南新乡 453000; 2.河南工业大学化学化工学院,河南郑州 450001)摘 要:综述了近年来相变储能材料的研究和应用新进展。
介绍了相变材料的种类及各类相变材料特点,并对各类相变材料的性能、储能机理和优缺点进行了讨论;探讨了相变材料在太阳能利用、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。
关键词:相变材料;储能;太阳能;应用中图分类号:T Q050.43 文献标识码:A 文章编号:1003-3467(2007)10-0007-04New Progress on Research and Appli ca ti onof Pha se Change Energy Storage M a ter i a lsZHO U J i a n-we i1,L I U X i n g2(1.I nstitute of Fuel&Energy,Pingyuan University,Xinxiang 453000,China;2.I nstitute of Che m2 istry and Che m ical Engineering,Henan University of Technol ogy,Zhengzhou 450001,China) Abstract:Ne w p r ogress on research and app licati on of phase change energy st orage materials in recent years are su mmarized.The s pecies and characteristics of phase change materials are intr oduced,and the perf or mance,energy st orage mechanis m,merits and faults of all kinds of phase change materials are dis2 cussed.The app licati on of the phase change materials in the fields of s olar energy utilizati on and building energy saving is stated,and the devel opment trend and the app licati on p r os pect of the phase change ma2 terials are p r os pected.Key words:phase change material;energy st orage;s olar energy;app licati on 物质的相变过程一般是一个等温过程,相变过程中伴随有大量的能量吸收或释放,这部分能量称为相变潜热。
建筑隔热材料的制备及性能研究
TECHNOLOGY AND INFORMATION150 科学与信息化2022年1月下建筑隔热材料的制备及性能研究王方雷新疆国统管道股份有限公司 新疆 乌鲁木齐 831407摘 要 随着我国经济的快速发展和城市化速度的不断加快，建筑能耗增长的压力巨大，对我国碳减排计划产生严重影响。
地面、屋面、门窗和外墙多为建筑室内的能耗，其中外墙的能耗占比最大。
因此，要想有效地降低建筑能耗，外墙的高效节能非常关键。
轻质、隔热的复合墙板是当前建筑物外墙的发展趋势，因此，隔热性能优异的建筑材料具有重要的应用前景。
关键词 节能减排；建筑能耗；隔热Research on Preparation and Performance of Building Thermal Insulation Materials Wang Fang-leiXinjiang Guotong Pipeline Co., Ltd., Urumqi 831407, Xinjiang Uygur Autonomous Region, ChinaAbstract With the rapid development of economy and the continuous acceleration of urbanization in China, the pressure of building energy consumption growth is huge, which has a serious impact on China’s carbon emission reduction plan. The ground, roofing, doors and windows, and exterior walls are mostly indoor energy consumption, of which the exterior wall accounts for the largest proportion. Therefore, in order to effectively reduce the energy consumption of the building, the high efficiency and energy saving of the external wall are very important. Light-weight and thermally insulated composite wall panels are the current development trend of building exterior walls. Therefore, building materials with excellent thermal insulation properties have important application prospects.Key words energy saving and emission reduction; building energy consumption; thermal insulation引言当前，随着国内经济的快速发展和城市化进程的加快，能源的消耗量不断增加。
微胶囊相变储能材料的制备和表征(论文)
图４ ＭＦ囊芯、囊壁和微胶囊的红外谱图 ｎ昏４ ＦＴ一瓜ｓ弹ｃｔ豫ｏｆ∞阳ｍａｔｅ一砌，
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的振动峰，在ｌ ４６６ ｃｍ‘１处有Ｃ—Ｈ弯曲振动峰， １ １００ ｃｍ一处有Ｃ—Ｏ的特征吸收峰．这些是硬脂酸 丁酯特征吸收峰，说明ＭＦ壁材有效包裹了硬脂酸 丁酯芯材，形成了硬脂酸丁酯相变储能微胶囊．微 胶囊囊壁是ＭＦ树脂，所以谱图在３ ３００ ｃｍ一左右 出现仲氨基Ｎ—Ｈ宽而强的伸缩振动峰，是由Ｎ— Ｈ和Ｏ—Ｈ的伸缩振动吸收峰叠加而产生；２ ９００ ｃｍ一出现的吸收峰是Ｃ—Ｈ伸缩振动引起的；ｌ ５５０ ｃｍ一和ｌ ４９０ ｃｍ。１附近出现的两个吸收峰，与芳环 上的ｃ＝Ｎ的伸缩振动以及Ｎ—Ｈ的剪式弯曲振动 有关；芳环内Ｃ—Ｎ的伸缩振动吸收峰出现在ｌ ３５０ ｃｍ。１处；醚键Ｃ—Ｏ—ｃ的伸缩振动吸收峰出现在 １ １５０ ｃｍ。１处；１ ０００ ｃｍ叫附近出现的峰是苯环Ｃ— Ｈ的平面弯曲振动产生． ２．２微胶囊储能材料热稳定性和界面
岛津（ＳＨＩＭＡＤｚｕ）公司丌ＩＲ一８３００ＰＣＳ型红外光 谱仪测定囊芯、囊壁和微胶囊的化学结构．样品与
ＫＢｒ混合研磨压片，在４５０～４ ０００ ｎｍ范围内扫描 样品２０次．采用日本岛津（ｓＨＩＭＡＤｚｕ）公司 Ｄｓｃ一６０型差示扫描量热仪研究囊芯、微胶囊、储 能建筑材料等的热性能，温度范围０—７５℃，升 温速率１０℃／ｍｉｎ．采用德国Ｔｏｎｉ公司ＴｏｎｉＣＡＬ差 动式水化热测试仪分析水泥水化过程，在１０ ｇ水泥 样品中加入ｌ ｇ微胶囊，水灰比为０．４，初始温度 ２５℃，测试放热速率和总放热量．
采用德国ｋｉｃａ Ｄｍｌｐ公司生产光学显微镜观察 不同反映阶段微胶囊形貌，监控反应进程，对微胶 囊的制备工艺进行分析优化．拍摄微胶囊照片，测 量一定数量微胶囊的粒径，进行数学分析后统计其 粒径和分布．采用日本日立高新技术株式会社ｓ一 ３４００Ｎ（Ⅱ）型扫描电子显微镜观察微胶囊有无破 碎、有无粘连、表面形貌、囊壁厚度及微胶囊在建 筑材料基体中的分布情况和结合界面等．采用日本
微胶囊相变材料及其在皮革中的应用研究进展
微胶囊相变材料及其在皮革中的应用研究进展李晓星;陈杰;孙芳朵【摘要】利用微胶囊技术将相变材料封闭在微胶囊中可改善相变材料使用性能,避免流动泄露等问题,本文系统综述了国内外目前微胶囊相变材料及其在皮革中的研究应用的现状和趋势.【期刊名称】《西部皮革》【年(卷),期】2017(039)007【总页数】4页(P51-54)【关键词】微胶囊;相变材料;皮革【作者】李晓星;陈杰;孙芳朵【作者单位】中国皮革和制鞋工业研究院,北京100016;中国皮革和制鞋工业研究院,北京100016;中国皮革和制鞋工业研究院,北京100016【正文语种】中文【中图分类】TB34;TS529皮革是由动物的原皮加工而成，利用皮革制成的各种皮革制品也受到人们的普遍喜爱，随之皮革制品的舒适性也越来越得到人们的关注。
在冬季寒冷地区，皮革制品本身有时不能给人们提供足够的保暖支持，而在闷热的夏季，被晒热的汽车皮革坐垫表面也让人感觉不适。
皮革具有立体网络状的纤维，并且纤维间有丰富的空隙，具有较强的吸附性和较大的吸附容量。
因此可将相变材料（phase change materials，PCM）[1]引入到皮革当中，以改善其调温性能，提高皮革制品的舒适性。
很多相变材料存在相容性差和腐蚀性等问题。
解决这些问题的有效办法之一就是利用微胶囊技术制备微胶囊相变材料。
相变材料因其具有的热能贮存和温度调节控制功能，在能量利用和热交换等领域有广阔的应用前景。
一些户外运动服装、工业防寒服[2]等使用添加了相变材料的纤维制作而成，从而提高了服装的保温性能。
相变材料从化学组成来分，可分为无机相变材料和有机相变材料两大类。
现在，被认为最有发展前途的有机相变储能材料是石蜡类、聚乙二醇、脂肪酸和十二醇[3]。
近年来，复合相变蓄热材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果及拓展其应用范围。
因此复合相变储热材料的研制与开发已成为蓄热材料领域的热点研究课题。
相变储能材料的研究及其工业化应用
相变储能材料的研究及其工业化应用刘杰【摘要】综述了相变储能材料的研究现状，介绍了相变储能材料的种类、特点及制备工艺，并概述了相变储能材料在工业方面的应用和存在的不足之处。
%Preparation and study progress of phase change energy storage materials is described,of which kinds and proper-ties are introduced,and application in industrialization and drawbacks are overviewed.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P30-32)【关键词】相变材料;储能;制备工艺;工业应用【作者】刘杰【作者单位】江西陶瓷工艺美术职业技术学院江西景德镇 333001【正文语种】中文【中图分类】TV551随着社会的发展，能源消耗日益加剧，由此带来了一系列的环境问题。
因此，开发和利用先进的储能技术就显得尤为重要。
热能的储存分为：显热蓄热、潜热蓄热和化学反应蓄热。
其中，显热蓄热方式简单、成本低，但其储存能量小且放热时不能恒温；潜热蓄热也称相变储热，它是利用相变材料在物相变化过程中，可以从环境中吸收或释放热量，从而达到能量的储存和释放及调节能量需求和供给适配的目的；化学反应蓄热是一种高能量、高密度的储存方式，但在使用时技术复杂、一次性投资大以及整体效率低。
如何有效利用显热和潜热技术，充分发挥其优势，以提高储能效果、降低成本使其能够实现工业化的生产和应用。
1 相变储能材料的分类相变储能材料按物质相态可分为：固－固相变材料、固－液相变材料、液－气相变材料、固－气相变材料4类。
虽然液－气和固－气转化时伴随的相变潜热远大于固－液和固－固转化时的相变热，但是由于液－气和固－气转化时有气体产生，使其容积变化较大，很难用于实际工程中［1］。
硬脂酸复合相变材料对磷酸镁水泥热性能的影响
硬脂酸复合相变材料对磷酸镁水泥热性能的影响李云涛;晏华;王群;汪宏涛;赵思勰【摘要】以膨胀石墨为基础,以硬脂酸(SA)为相变材料,制备了硬脂酸复合相变材料(SPCM),通过测试加入复合相变材料的磷酸镁水泥(MPC)的水化性能,探究SPCM 对MPC水化热性能的影响.结果表明,SPCM不参与MPC的水化反应,而是与MPC 物理结合,使其保持自身属性;随着SPCM含量的增加,MPC孔隙率增加,孔径主要分布在100～1000 nm,导热性能略有下降,且相同龄期内,水化产物MgKPO4·6H2O 的含量有所降低,热稳定性提高;SPCM通过相变吸放热和导热性能的变化,使MPC 水化体系的放热速率减慢,放热量减少,内部温度降低,达到了减小温度应力和保持体系稳定的目的,保证了MPC体系的结构稳定和性能优良.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2017(044)001【总页数】6页(P122-127)【关键词】硬脂酸;复合相变材料;磷酸镁水泥;水化;热性能【作者】李云涛;晏华;王群;汪宏涛;赵思勰【作者单位】后勤工程学院化学与材料工程系,重庆401311;后勤工程学院化学与材料工程系,重庆401311;后勤工程学院化学与材料工程系,重庆401311;后勤工程学院化学与材料工程系,重庆401311;后勤工程学院化学与材料工程系,重庆401311【正文语种】中文【中图分类】TU528磷酸镁水泥（magnesia phosphate cement，MPC）是由重烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂等按一定比例通过酸碱反应生成以磷酸盐为粘结相的新型无机胶凝材料[1]，具有快硬、早强、环境适应性广等优势[2]，主要应用于快速修补、固化有害核废料及军事工程的抢修抢建等领域[3-8]。
近年来，磷酸镁水泥混凝土也有了较多的应用，但是MPC的水化反应是酸碱中和放热反应，水化反应速度快且在水化初期集中释放大量热量，使MPC水化体系温度迅速提高，水化反应速度进一步加快[9-11]，凝结时间缩短，常温下浆体会迅速凝结硬化，温度应力大大增加，容易出现温度裂缝，影响体系稳定；同时，MPC水化温度过高和反应速度过快，不利于MPC强度发展，影响了其在工程领域的应用。
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有广 阔 的前 景。 近 年来 ， 国 已有 多个 科 研小 组 致 各 力 于热 能储存 系 统 及应 用 等领 域 的研究 ， 研 究 内 其
容包括 热 能储 存 系统 的特 性 及 评 价 ， 型 蓄热 材 料 新 的物 理性 质 、 热力 学 特性 ， 热 材料 选 择 标 准 ， 材 蓄 新 料 经济可行 性 及对 环境 的影 响 。 随着 研 究 的深 人 ， 米 材 料科 学 作 为一 门新 兴 纳
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广州化工
２０ 年 ３ 卷第 ｌ ０２ Ｏ 期
硬 脂 酸 一二 氧化 硅 复 合 相 变 材 料 的 工大学化工所， 广州 ５０ ４ ） １６ １
摘 要 随着全球工业的高速发展， 能源问题１益受到人们的重视。充分利用相变潜热蓄能成为科研领域的热点。本文 ３
的材 料科 学正 迅速 发展 。纳 米材 料是近 年新 兴的材
料 ， 由纳 米 级 粒 子组 成 ， 于 宏 观 物 质 与 微 观 原 它 介
子 、 子 的中间 区 域 。纳 米 材料 的界 面 原 子 占了极 分 大 的 比例 ， 而且 原子排 列互 不相 同 ， 面 周届 的晶格 界 原子 结构 互 不相关 ， 成 了 与晶 态 和 非 晶 态 不 同 的 构
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丰 富 了纳米材 料制 备科学 － 。 由于纳 米 粒子 的新 特性 ， 为常 规 的 复合 材 料 也
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能源是 人类 赖 以生 存 的基 础 ， 目前 全 球 能源 但 日益 短缺 ， 同时 ， 而 由于 能量 的供应 与需求 都具 有较
关键词
溶胶 一凝胶法， 蓄搏， 相变复合材料
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介绍一种用溶胶 一凝胶法制备 有机 一无机 纳米 复台材料 的方法 ， 对实验制备 的新材料进 行了差示扫 描量搏 分析（ 井 Ⅸ ）扫 、 描电镜分析 （ Ｍ） 盯 和透射 电镜分析 （ Ｍ） ＴＥ 。分析 结果表 明． 该材料是具有 良好 的蓄热能力 的复台纳米 材料 ， 可广泛应用于太
阳能利用 、 工业 废热、 余热 回收及 民用建筑材料
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强 的时间性 ， 在许 多情 况 下 ， 人们 还 不能做 到合 理利
用能源， 产生 很大 浪费 。 蓄 能技术 是提 高能 源 利用效 率和保 护 环境 的重
要技术 ， 可用 于解决 热 能供 给与需求 失 配 的矛盾 ， 在 太 阳能 利用 、 电力 的“ 峰填 谷 ”废热 和余 热 回收利 移 、