随着科学技术和工业的快速发展,能源消耗急剧增加,寻找清洁、可再生和无毒的生产和储存能量的方法正成为迫在眉睫的挑战。潜热存储技术以其高效、实用的特点受到人们的广泛关注,它利用了在恒温范围内发生相变时能量的吸收和释放,通常采用密封容器,不涉及化学反应,完全环保,符合可持续发展的要求。
PCM(相变材料)在潜热储存方面发挥着重要作用,相变材料主要分为有机相变材料和无机相变材料。水合盐是一种性能优良的无机PCM,具有相变大、成本低的特点。值得注意的是,大部分水合盐是不稳定的,暴露在空气中很容易失去结晶水。这种现象会削弱相变材料的储热性能和稳定性,因为相变材料在加热-冷却循环后,由于脱水的作用,无机盐会被分离出来。因此,水合盐不仅需要降低过冷度,还需要包装,使其免受外界环境的影响,使长期能源储存更加有效。
气相二氧化硅作为一种具有多孔结构的纳米材料,它具有耐高温、化学惰性和增稠性等优良特性,是改性包括水合盐在内的PCMs的理想材料。高比表的气相二氧化硅相互聚集形成大量孔隙,水合盐等物质在毛细力的作用下被吸附到这些孔隙中,有利于水合盐在气相二氧化硅中良好的分散性,也有助于密封,防止它在空气中脱水。气相二氧化硅表面丰富的Si-OH基团使得其与水合盐混合物具有良好的润湿性和相容性,同时其较大的表面积为非均相成核提供了大量的位点,这些都有利于混合物晶体在气相二氧化硅表面的附着和生长。部分粒子间的聚集也增加了自由能,使液体不稳定,同时推动了结晶过程。这些因素都迫使结晶核的形成,加速了水合盐的结晶,降低了PCM的过冷度。
简而言之,气相二氧化硅复合PCM具有多方面的优势,包括简单的制备过程,适用的相变温度,中等熔化焓,可忽略的过冷度,形状稳定,导热系数低,循环后的相变行为优异的热可靠性和防火性能,这些性能都标志着其具有巨大的应用潜力。
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员史全团队通过简单易行的合成方法,开发出一种具有高导热、电绝缘且热驱动形状记忆特性的柔性复合相变材料膜,在可穿戴电子器件热管理领域展现出应用前景。
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11月22日,2023年两院院士增选结果正式揭晓,东南大学化学化工学院教授熊仁根当选中国科学院化学部院士。熊仁根的研究对象是由小分子有序排列构成的分子基铁电体,这是一种特殊功能性材料,具有相变点(居....
11月15日,由赛鼎公司总承包的中化学赛鼎科创产业发展有限公司3万吨相变储能材料生产项目"Ⅰ系列"机械竣工仪式在山西清徐隆重举行。赛鼎公司、十三化建、山西鼎峰等各方代表出席仪式。
11月6日,长城钻探钻井二公司70235队施工的阳101H13-4井钻进至5920米顺利完钻,造斜+水平段1930米一趟钻,节约钻井周期15天。该井在施工中应用相变材料降温技术,井底循环温度下降趋势明...
近日,湖北汇富纳米材料股份有限公司技术中心团队在对气相二氧化硅在环氧富锌漆中研究中取得新进展,团队发现一定量的疏水型气相二氧化硅能够高效地提升涂料的防沉降性能,增加涂料体系的粘性和触变性,增强涂料...