用于融雪化冰的低温相变储能材料的研制
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近 红 外 光 谱 的原 理 及 应 用
张 恩 阳 ， 夏 维 高 ， 闰晓剑 （ 四 川 虹 微 技 术有 限公 司 四 川 ．成 都 ６ １ ０ ０ ０ ０）
【 摘要 】近红外光谱分析技 术的特 点体现在快速操作 简便 ，无破坏 污染。相 关理论发展成熟 ，在生活 中应用 的范围 越来越 广泛。作为一种快速无损 的分析方法 ，其应用 的行业 包括 了４ １ ５ ｘ － 、农业 、食 品 、医药、化妆 、烟草 等。本文就近 红外光谱的原理及应 用作 简要阐述。 【 关键词 】近红外光谱 ；原理 ；应用
【 中图分类号】０ ６ ５ ７ ． ３ ３
１引言
Fra Baidu bibliotek
【 文献标识码 】Ａ
【 文章编号】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ — ０ ０ ２ ６ — ０ ２
度 大，对于不同形态分析工作都能较好 的适应 ，并且可 以
应用传统方法进 行测试会对样 品造成损坏 ，无法满足 扩展到其他的领 域。鉴 于此 ，该技术也被称作是绿色分析 工作的需要，检测时存在周期长 、投资大、需要应用 以试 技术 ，或者是多功能分析技术。 剂 、对环境有一定污染等缺 点，而近红外技术 的应用可 以 ３近红外光谱分析 的方法 在较短时间内得到结果 ，样 品的整体性、完好性 较好 ，能
如 图 ２所示 。
卷
嚣。
。 。 咖 。 ∞
图 ２ 正癸醇与正十八醇复合 改性步冷曲线
图 １ 步冷法原理
由图 ２的步冷 曲线可知，５ ． ７ ％的正十八醇与 ９ ４ ． ３ ％的 正癸醇复 合改性 后所配得 的相变储 能材料 的相变温 度约 为：５ ． Ｏ ｏ ｃ。这个温度基本 复合除雪化冰 的要求，因为温 度 高，则浪费能源 ，温度低则除雪化冰速度太慢 ，甚至无 法融雪 。 该配 比在 多次高低温循环下的相变温度较其他配 比， 虽然也具有一定的不稳定性，但表现出 了该类材料的诸多 特性，如有 明显放热过程、相变过程中温度变化较明显、 放热过程温度较平稳等，因此 ，可作为实 际融雪化冰 的相 变储 能材料 。
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画
用 于融雪化冰 的低 温相变储 能材料 的研 制
何翔 宇 ，高明明 （中 国 民航 大 学 机 场 学 院 天 津 ３ ０ ０ ３ ０ ０）
【 摘要 】冬 季积雪和结冰严 重制 约 了我 国北方及 高原地 区的交通 系统 ，给 国家和社会带来 巨大的经 济损失。研 制新 型 、高效、节能环保 、无污染的融雪化冰材料及方法成 为人们 关注的焦点。本文利用有机相 变储能材料的相 变潜热特性， 以多种有机多元醇为原料 ，通过复合 改Ｉ 陛及步冷法配制低温相 变储能材料 ，用于融雪化冰 。实验 结果表明：正癸醇和正 十八醇以一定的比例复合 ，得到 的材料相变温度约为 ５ ℃，且 相对稳定 ，符合融雪化冰 的要求。 【 关键词 】除雪化冰 ；相变储 能材料；复合改性 ；实验 分析 【 中图分类号】Ｔ Ｂ ３ ４ 【 文献标识码 】Ａ 【 文章编 号】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ Ｏ １ ７ ）Ｏ ６ — ０ ０ ２ ５ — ０ ２
晶开始后 ，温度稍有回升，直至接近一稳 定值 。只有样 品 全部凝 固后，温度才开始进 一步的下降。 ３低温相变储能材料的试验研究 相变材料 种类繁 多，按化学成分可分为无机类和有机 类 ，其中有机 类相 变材料 比较稳 定 ，具有 相变潜 热 高， 不 易发生 过冷现 象 ，腐蚀 性小 ，无 污染 ，相 变温度 低等 特 点，在低 温相变 领域被广 泛地研 究和运 用。本文将 采 用 有机 多元醇作 为原料 ，通 过复合 改性 ，配制 低温相 变 储 能材料 。 在常温下正葵醇为无色透 明的液体 ，有特殊 的浓烈气 味， 不溶于水 ， 溶于醇， 相变温度约为 ６ ． ３ ￣ Ｃ， 本文选取 ５ ． ７ ％ 的正十八醇与 ９ ４ ． ３ ％的正癸醇进行复合 改性 。其步冷 曲线
１引育
我 国北方及 高原地 区的交通运输系统受到冬季降雪的 影响非常严重 ，特别是机场跑道、高速 公路 、城市高架等 道路。因此 ，研 究快速且环保的融雪化冰方法 ，己成为社 会关注 的焦 点 …。 目前，国内外 的除雪方法基本可分为人 工机械 法、化学融化法和热熔法等 。但这些方法都存在不 同程度 的缺陷 ，如除雪效率低、腐蚀环境、能源利用率低 、 资金投入大等 ，而相变储 能材料能不仅将能量循环利 用， 还能将 能量在不 同时 间和地点释放 ，从而大大提高了能源 的利用率 ， 被广泛应用于航空航天、 供暖和建筑等领域 ， 若将其应用于道路系统的融雪化冰将具有重大社会及经济 意义 。 目前 ，国内外学者对路面或桥面融雪化冰传热模型 和数值分析 进行 了一些研究，但对 低温相变储 能材料 的研制较少 ，因此，本文针对用于除雪化冰 的低温相变储 能材料的研制进行 了详细分析， 配制出了能满足除雪化冰、 相变温度大约为 ５ ℃的相变储能材料 。 ２试 验方法 研制低 温相变储能材料将采用步冷 曲线法进行 。记录 冷却过程 中不同时刻 的系统温度数据，以温度为纵坐标， 时间为横坐标 ，绘 出温度一时间曲线，即步冷 曲线 。其 原理示 意如 图 １ 所示 。
４结 论
冷水浴 环境使用混有 食用盐 的纯净水 ，冷水浴箱的温 本文通过步冷法对多种有机 多元醇进行了复合 改性实 度设定为 ０ ． ５ ＂ Ｃ。实验前，现将 ５～ １ ０ ｍ ｌ 样品倒入试管， 验研 究，通过对实验 曲线分析 ，得到以下结论： 按示 意 图放置好 各仪 器，然 后开始 实验 。实验 时 ，每 隔 （ １ ）多种有机 多元醇 复合 改性后可得 到相变 温度较 ｌ Ｏ ｓ 记录 下相应 时刻的样品的温度值。样 品的温度 一直下 低的相变储能材料 ； 降 ，直至样 品达到最低温度 ，样 品开始 结晶析 出晶体 。结 （ ２ ）正十八醇 与正癸醇通过 一定 比例进行 复合改性
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近 红 外 光 谱 的原 理 及 应 用
张 恩 阳 ， 夏 维 高 ， 闰晓剑 （ 四 川 虹 微 技 术有 限公 司 四 川 ．成 都 ６ １ ０ ０ ０ ０）
【 摘要 】近红外光谱分析技 术的特 点体现在快速操作 简便 ，无破坏 污染。相 关理论发展成熟 ，在生活 中应用 的范围 越来越 广泛。作为一种快速无损 的分析方法 ，其应用 的行业 包括 了４ １ ５ ｘ － 、农业 、食 品 、医药、化妆 、烟草 等。本文就近 红外光谱的原理及应 用作 简要阐述。 【 关键词 】近红外光谱 ；原理 ；应用
【 中图分类号】０ ６ ５ ７ ． ３ ３
１引言
Fra Baidu bibliotek
【 文献标识码 】Ａ
【 文章编号】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ — ０ ０ ２ ６ — ０ ２
度 大，对于不同形态分析工作都能较好 的适应 ，并且可 以
应用传统方法进 行测试会对样 品造成损坏 ，无法满足 扩展到其他的领 域。鉴 于此 ，该技术也被称作是绿色分析 工作的需要，检测时存在周期长 、投资大、需要应用 以试 技术 ，或者是多功能分析技术。 剂 、对环境有一定污染等缺 点，而近红外技术 的应用可 以 ３近红外光谱分析 的方法 在较短时间内得到结果 ，样 品的整体性、完好性 较好 ，能
如 图 ２所示 。
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图 ２ 正癸醇与正十八醇复合 改性步冷曲线
图 １ 步冷法原理
由图 ２的步冷 曲线可知，５ ． ７ ％的正十八醇与 ９ ４ ． ３ ％的 正癸醇复 合改性 后所配得 的相变储 能材料 的相变温 度约 为：５ ． Ｏ ｏ ｃ。这个温度基本 复合除雪化冰 的要求，因为温 度 高，则浪费能源 ，温度低则除雪化冰速度太慢 ，甚至无 法融雪 。 该配 比在 多次高低温循环下的相变温度较其他配 比， 虽然也具有一定的不稳定性，但表现出 了该类材料的诸多 特性，如有 明显放热过程、相变过程中温度变化较明显、 放热过程温度较平稳等，因此 ，可作为实 际融雪化冰 的相 变储 能材料 。
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用 于融雪化冰 的低 温相变储 能材料 的研 制
何翔 宇 ，高明明 （中 国 民航 大 学 机 场 学 院 天 津 ３ ０ ０ ３ ０ ０）
【 摘要 】冬 季积雪和结冰严 重制 约 了我 国北方及 高原地 区的交通 系统 ，给 国家和社会带来 巨大的经 济损失。研 制新 型 、高效、节能环保 、无污染的融雪化冰材料及方法成 为人们 关注的焦点。本文利用有机相 变储能材料的相 变潜热特性， 以多种有机多元醇为原料 ，通过复合 改Ｉ 陛及步冷法配制低温相 变储能材料 ，用于融雪化冰 。实验 结果表明：正癸醇和正 十八醇以一定的比例复合 ，得到 的材料相变温度约为 ５ ℃，且 相对稳定 ，符合融雪化冰 的要求。 【 关键词 】除雪化冰 ；相变储 能材料；复合改性 ；实验 分析 【 中图分类号】Ｔ Ｂ ３ ４ 【 文献标识码 】Ａ 【 文章编 号】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ Ｏ １ ７ ）Ｏ ６ — ０ ０ ２ ５ — ０ ２
晶开始后 ，温度稍有回升，直至接近一稳 定值 。只有样 品 全部凝 固后，温度才开始进 一步的下降。 ３低温相变储能材料的试验研究 相变材料 种类繁 多，按化学成分可分为无机类和有机 类 ，其中有机 类相 变材料 比较稳 定 ，具有 相变潜 热 高， 不 易发生 过冷现 象 ，腐蚀 性小 ，无 污染 ，相 变温度 低等 特 点，在低 温相变 领域被广 泛地研 究和运 用。本文将 采 用 有机 多元醇作 为原料 ，通 过复合 改性 ，配制 低温相 变 储 能材料 。 在常温下正葵醇为无色透 明的液体 ，有特殊 的浓烈气 味， 不溶于水 ， 溶于醇， 相变温度约为 ６ ． ３ ￣ Ｃ， 本文选取 ５ ． ７ ％ 的正十八醇与 ９ ４ ． ３ ％的正癸醇进行复合 改性 。其步冷 曲线
１引育
我 国北方及 高原地 区的交通运输系统受到冬季降雪的 影响非常严重 ，特别是机场跑道、高速 公路 、城市高架等 道路。因此 ，研 究快速且环保的融雪化冰方法 ，己成为社 会关注 的焦 点 …。 目前，国内外 的除雪方法基本可分为人 工机械 法、化学融化法和热熔法等 。但这些方法都存在不 同程度 的缺陷 ，如除雪效率低、腐蚀环境、能源利用率低 、 资金投入大等 ，而相变储 能材料能不仅将能量循环利 用， 还能将 能量在不 同时 间和地点释放 ，从而大大提高了能源 的利用率 ， 被广泛应用于航空航天、 供暖和建筑等领域 ， 若将其应用于道路系统的融雪化冰将具有重大社会及经济 意义 。 目前 ，国内外学者对路面或桥面融雪化冰传热模型 和数值分析 进行 了一些研究，但对 低温相变储 能材料 的研制较少 ，因此，本文针对用于除雪化冰 的低温相变储 能材料的研制进行 了详细分析， 配制出了能满足除雪化冰、 相变温度大约为 ５ ℃的相变储能材料 。 ２试 验方法 研制低 温相变储能材料将采用步冷 曲线法进行 。记录 冷却过程 中不同时刻 的系统温度数据，以温度为纵坐标， 时间为横坐标 ，绘 出温度一时间曲线，即步冷 曲线 。其 原理示 意如 图 １ 所示 。
４结 论
冷水浴 环境使用混有 食用盐 的纯净水 ，冷水浴箱的温 本文通过步冷法对多种有机 多元醇进行了复合 改性实 度设定为 ０ ． ５ ＂ Ｃ。实验前，现将 ５～ １ ０ ｍ ｌ 样品倒入试管， 验研 究，通过对实验 曲线分析 ，得到以下结论： 按示 意 图放置好 各仪 器，然 后开始 实验 。实验 时 ，每 隔 （ １ ）多种有机 多元醇 复合 改性后可得 到相变 温度较 ｌ Ｏ ｓ 记录 下相应 时刻的样品的温度值。样 品的温度 一直下 低的相变储能材料 ； 降 ，直至样 品达到最低温度 ，样 品开始 结晶析 出晶体 。结 （ ２ ）正十八醇 与正癸醇通过 一定 比例进行 复合改性