Composiet faseverandering warmteopslagtechnologieVermijdt veel nadelen van verstandige warmteopslag en faseveranderingwarmte -opslagtechnieken door beide methoden te combineren. Deze technologie is de afgelopen jaren een hotspot van onderzoek geworden, zowel in het binnenland als internationaal. Traditionele steigermaterialen die in deze technologie worden gebruikt, zijn echter meestal natuurlijke mineralen of hun secundaire producten. Grootschalige extractie of verwerking van deze materialen kan het lokale ecosysteem beschadigen en aanzienlijke hoeveelheden fossiele energie verbruiken. Om deze omgevingseffecten te verminderen, kan vast afval worden gebruikt om samengestelde faseveranderingsmaterialen te produceren.
Carbide -slak, een industrieel vast afval dat wordt gegenereerd tijdens de productie van acetyleen en polyvinylchloride, overschrijdt 50 miljoen ton per jaar in China. De huidige toepassing van carbide-slak in de cementindustrie heeft verzadiging bereikt, wat leidt tot grootschalige openluchtaccumulatie, stortplaatsen en oceaan dumpen, die het lokale ecosysteem ernstig beschadigen. Er is een dringende behoefte om nieuwe methoden te verkennen voor het gebruik van middelen.
Om de grootschalige consumptie van industrieel afvalcarbide-slak aan te pakken en om koolstofarme, goedkope samengestelde faseveranderingsmaterialen voor te bereiden, stelden onderzoekers van de Beijing University of Civil Engineering en Architecture voorgesteld met behulp van carbide-slak als steigermateriaal. Ze gebruikten een koude sintermethode om NA₂co₃/carbide slakken composiet faseverandering warmteverandering te bereiden, volgens de stappen die in de figuur worden getoond. Zeven samengestelde faseveranderingsmateriaalmonsters met verschillende verhoudingen (NC5-NC7) werden bereid. Gezien de algehele vervorming, oppervlakte gesmolten zoutlekkage en warmteopslagdichtheid, hoewel de warmteopslagdichtheid van monster NC4 de hoogste was onder de drie composietmaterialen, vertoonde het lichte vervorming en lekkage. Daarom werd vastgesteld dat monster NC5 de optimale massaverhouding heeft voor het samengestelde faseveranderingswarmte -opslagmateriaal. Het team analyseerde vervolgens de macroscopische morfologie, warmteopslagprestaties, mechanische eigenschappen, microscopische morfologie, cyclische stabiliteit en componentencompatibiliteit van het composietfaseveranderingswarmteopslagmateriaal, wat de volgende conclusies oplevert:
01De compatibiliteit tussen carbide slak en Na₂co₃ is goed, waardoor carbide -slak kan worden vervangen door traditionele natuurlijke steigermaterialen bij het synthetiseren van NA₂CO₃/carbide slak composiet fase verandering warmtematerialen. Dit vergemakkelijkt grootschalige bronnenrecycling van carbide-slak en bereikt de goedkope, goedkope bereiding van composietfaseveranderingwarmteopslagmaterialen.
02Een samengestelde faseveranderingwarmteopslagmateriaal met uitstekende prestaties kan worden bereid met een massafractie van 52,5% carbide slak en 47,5% faseveranderingsmateriaal (NA₂CO₃). Het materiaal vertoont geen vervorming of lekkage, met een warmteopslagdichtheid van maximaal 993 J/g in het temperatuurbereik van 100-900 ° C, een druksterkte van 22,02 MPa en een thermische geleidbaarheid van 0,62 w/(m • k). Na 100 verwarmings-/koelcycli bleven de warmteopslagprestaties van monster NC5 stabiel.
03De dikte van de filmlaag van de faseveranderingsmateriaal tussen de steigerdeeltjes bepaalt de interactiekracht tussen deeltjes van steigermateriaal en de druksterkte van de composietfaseverandering op het warmtemateriaal. Het composietfaseverandering warmteopslagmateriaal bereid met de optimale massafractie van faseveranderingsmateriaal vertoont de beste mechanische eigenschappen.
04De thermische geleidbaarheid van deeltjes van het steigermateriaal is de primaire factor die de prestaties van de warmteoverdracht van composietfaseverandering van warmteopslagmaterialen beïnvloedt. De infiltratie en adsorptie van faseveranderingsmaterialen in de poriënstructuur van steigermateriaal -deeltjes verbeteren de thermische geleidbaarheid van steigermateriaaldeeltjes, waardoor de warmteoverdrachtsprestaties van het composietfaseverandering warmteopslagmateriaal worden verbeterd.
Posttijd: augustus-12-2024