水泥基石蜡相变储能材料的制备与性能

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangjie198811
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随着经济的发展,我国建筑能耗较大,使用时碳排放量大。水泥基石蜡相变储能材料应用于建筑中,可以提高能源利用率,降低能耗,提高舒适度,减少环境污染。但目前水泥基石蜡相变储能材料的应用仍存在着制备工艺复杂、强度低、热学性能差、耐久性能差等问题。为解决上述问题,本文提出一种制作水泥基石蜡相变储能材料的新方法以石蜡为原材料,使用复合表面活性剂将其乳化制备石蜡水包油型乳液;再将石蜡水包油乳液、减水剂与胶凝材料复合制备水泥基石蜡相变储能材料。本文研究了这种方法制备材料的强度、热学性能及耐久性能。研究结果如下:1.水泥基石蜡相变储能材料的制备:(1)采用10%乳化剂、70%水、20%石蜡可以制备相变材料,且制备的水包油型石蜡乳液稳定均匀。(2)在体系中掺加聚羧酸减水剂显著提高水泥和石蜡乳液的相容性,其最佳掺量为0.15%,提升12%石蜡掺量材料流动度67.7%。石蜡不利于水泥基石蜡相变储能材料的流动性,减水剂掺量为0.15%时,12%的石蜡掺量的浆体流动度为130mm。2.水泥基石蜡相变储能材料的性能:(1)强度:聚羧酸减水剂提升水泥基石蜡相变储能材料的强度,减水剂可提升12%石蜡掺量材料的28d强度16.9%。石蜡显著降低水泥基石蜡相变储能材料力学性能,当减水剂掺量0.15%,石蜡掺量为12%时,水泥基石蜡相变储能材料的28d强度为12.3MPa。(2)热学性能:当石蜡掺量为12%时,水泥基石蜡相变储能材料的导热系数为0.096W/(m?K)。相变潜热为30.2J/g,优于最新研究12.8J/g。水泥基石蜡相变储能材料的相变储能率为3.68W/kg,优于现有最优研究3.403W/kg。(3)热稳定性能:当石蜡掺量为12%,相变循环次数为200次时,质量和强度损失率分别为5.69%和5.89%。与最新研究对比,15%相变组分掺量的材料经历100次相变循环,质量损失率为7.05%、6.13%,本研究材料的热稳定性能高,使用时不易发生泄露现象。本文所提出的方法有效的解决了水泥基石蜡相变储能材料上述存在的问题。
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