Verbundphasenwechsel -WärmespeichertechnologieVermeiden Sie viele Nachteile sensibler Wärmespeicher und Phasenwärmestechniken, indem Sie beide Methoden kombinieren. Diese Technologie ist in den letzten Jahren sowohl im Inland als auch international zu einem Hotspot für Forschung geworden. Traditionelle Gerüstmaterialien, die in dieser Technologie verwendet werden, sind jedoch typischerweise natürliche Mineralien oder ihre sekundären Produkte. Große Extraktion oder Verarbeitung dieser Materialien kann das lokale Ökosystem beschädigen und erhebliche Mengen an fossiler Energie verbrauchen. Um diese Umweltauswirkungen zu mildern, kann feste Abfälle verwendet werden, um Verbundphasenwärmestellungen zu erzeugen.
Carbidschlacke, ein industrieller Festabfall, der während der Herstellung von Acetylen und Polyvinylchlorid erzeugt wird, übersteigt in China jährlich 50 Millionen Tonnen. Die derzeitige Anwendung von Carbidschlacke in der Zementindustrie hat eine Sättigung erreicht, was zu einer großflächigen Offenheit an Akkumulation, Deponierung und Ozean-Dumping führte, was das lokale Ökosystem stark schädigen. Es ist dringend erforderlich, neue Methoden für die Ressourcennutzung zu untersuchen.
Um den groß angelegten Verbrauch von Carbidschlackern von Industrieabfällen zu beheben und mit kohlenstoffarmen, kostengünstigen Verbundphasenwechsel-Wärmespeichermaterialien mit kohlenstoffarmen, kostengünstigen zusammengesetzten Phasenwechselmaterialien die Peking Universität für Bauingenieurwesen und -architektur mithilfe von Carbidschlacke als Gerüstmaterial vorgeschlagen zu haben. Sie verwendeten eine Sintermethode für Kaltdrucke, um Na₂co₃/Carbidschlack-Verbundphasenwärmestellungen vor den in der Abbildung gezeigten Schritten zu erstellen. Es wurden sieben zusammengesetzte Phasenänderungsmaterialproben mit unterschiedlichen Verhältnissen (NC5-NC7) hergestellt. In Anbetracht der Gesamtverformung, der Oberflächensalz -Leckage und der Wärmespeicherdichte war die Wärmespeicherdichte der Probe NC4 unter den drei Verbundwerkstoffen die höchste, aber es zeigte eine leichte Verformung und Leckage. Daher wurde festgestellt, dass Probe NC5 das optimale Massenverhältnis für das Verbundphasenwärmestellungsmaterial aufweist. Das Team analysierte anschließend die makroskopische Morphologie, die Wärmespeicherleistung, die mechanischen Eigenschaften, die mikroskopische Morphologie, die zyklische Stabilität und die Kompatibilität des Verbundphasenänderungswärmespeichers und lieferte die folgenden Schlussfolgerungen:
01Die Kompatibilität zwischen Carbidschlack und Na₂co₃ ist gut, sodass Carbidschlacke herkömmliche natürliche Gerüstmaterialien bei der Synthese von Na₂co₃/Carbidschlack -Verbundphasenwärmestellungen ersetzen kann. Dies erleichtert groß angelegte Ressourcenrecycling von Carbidschlacke und erreicht die kohlenstoffarme, kostengünstige Herstellung von Verbundphasenwärmematerialien.
02Ein Verbundphasenwärmematerial mit hervorragender Leistung kann mit einem Massenanteil von 52,5% igen Carbidschlack und 47,5% Phasenwechselmaterial (Na₂co₃) hergestellt werden. Das Material zeigt keine Verformung oder Leckage mit einer Wärmespeicherdichte von bis zu 993 J/g im Temperaturbereich von 100 bis 900 ° C, einer Druckfestigkeit von 22,02 MPa und einer thermischen Leitfähigkeit von 0,62 W/(M • K). Nach 100 Heiz-/Kühlzyklen blieb die Wärmespeicherleistung von Probe NC5 stabil.
03Die Dicke der Phasenänderungsmaterialfilmschicht zwischen den Gerüstpartikeln bestimmt die Wechselwirkungskraft zwischen Gerüstmaterialpartikeln und die Druckfestigkeit des Verbundphasenänderungsmaterials. Das mit dem optimale Massenanteil des Phasenänderungsmateriales hergestellte Verbundphasenwärmematerials zeigt die besten mechanischen Eigenschaften.
04Die thermische Leitfähigkeit von Gerüstmaterialpartikeln ist der Hauptfaktor, der die Wärmeübertragungsleistung von Verbundphasenwärmestellungen beeinflusst. Die Infiltration und Adsorption von Phasenänderungsmaterialien in der Porenstruktur von Gerüstmaterialpartikeln verbessert die thermische Leitfähigkeit von Gerüstmaterialpartikeln und verbessert damit die Wärmeübertragungsleistung des Verbundphasenwärmestellungsmaterials.
Postzeit: Aug-12-2024