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| 相變儲能建筑材料的制備方法 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-11-03 21:17:23 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/三水）目前，相變儲能建筑材料的制備方法主要有以下幾種：
1、直接加入法
直接將相變材料摻合到常規建筑材料中，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于便于控制加入量，且制作過(guò)程簡(jiǎn)便，使 PCM 分散均勻，按照普通的拌和與成型工藝制備所需的構件。但也有相變材料儲存量少，因為相變物質(zhì)泄漏會(huì )引起建材的耐久性、相容性差等問(wèn)題的出現。
王子明等對直接摻加相變物質(zhì)的水泥水化放熱速率及放熱總量進(jìn)行分析，結果表明，相變物質(zhì)顯著(zhù)影響水泥水化過(guò)程并有效改變水泥放熱總量。直接加入相變物質(zhì)對水泥凈漿流動(dòng)度和混凝土的抗壓強度也會(huì )產(chǎn)生一定的負面影響。
2、直接浸泡法
浸泡法是用熔化的相變材料浸漬多孔建材，使得 PCM 滲入到建材基體中，屬于相變材料與傳統建筑材料結合的一種簡(jiǎn)單工藝。
馮國會(huì )等采用直接浸泡法結合 PCM 與墻體，即將石膏板放入含有 PCM 的容器內，經(jīng)過(guò) 15min 后取出，晾干，2h 后基本保持恒重。墻板基材采用兩面帶紙的普通裝修用石膏板，厚 9.5mm。對該 PCM 的熔點(diǎn)、熔解熱進(jìn)行試驗測試。結果表明，相變墻板的密度、比熱最大值及傳熱系數都要高于普通石膏板，且經(jīng) 300 次相變循環(huán)后，該PCM 的相變溫度、相變潛熱值基本不變。
3、載體封裝法
即把載體基質(zhì)做成微膠囊或三維網(wǎng)狀結構，再把相變材料吸附固定其中，主要微觀(guān)仍是發(fā)生固-液相變，但在整個(gè)儲能材料宏觀(guān)上仍是固體形態(tài)。
Takeshi-Kondo 等將 PCM 壓入交聯(lián)聚乙烯中，制成微能量膠囊，然后再把這種微膠囊加入石膏板中，從而生成有儲熱能力的 PCM。此法的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需容器盛裝，可直接加工成型，不會(huì )發(fā)生過(guò)冷現象，儲熱率及導熱率高。但也有材料價(jià)格高，影響建材強度等缺點(diǎn)。
4、熔融共混法
利用相變物質(zhì)和基體的相容性，熔融后混合在一起制成組分均勻的儲能材料。此種方法比較適合制備工業(yè)和建筑用低溫的定形相變材料。
蔣長(cháng)龍等采用熔融插層法將新戊二醇-三羥甲基氨基甲烷的二元體系混合物嵌插到有機蒙脫土的層間，得到一種定型納米復合貯能材料，該材料具有較適宜的相變溫度和相變焓，且較好地解決了多元醇單獨使用時(shí)存在的塑晶失重現象。
5、混合燒結法
這種方法首先將制備好的微米級基體材料和相變材料均勻混合，然后外加部分添加劑球磨混勻并壓制成形后燒結，從而得到儲能材料。這種方法通常用于制備用于高溫的相變儲能材料。
6、多孔吸附法
多孔介質(zhì)種類(lèi)繁多，孔隙特性非常豐富，是理想的儲存介質(zhì)，比較有代表性的多孔介質(zhì)有：膨脹珍珠巖、膨脹頁(yè)巖、石膏、多孔石墨等。采用多孔介質(zhì)作為相變物質(zhì)的封裝材料可使復合材料具有結構-功能一體化的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的經(jīng)濟性，并且由于許多多孔材料都是微小顆粒，可以有效增加了傳熱面積，提高相變過(guò)程的換熱效率。
Xavier和Olives利用膨脹石墨的層間孔結構制備了石蠟/膨脹石墨定形相變材料。Ahmet Sari和 Ali Karaipekli則研究了膨脹石墨對石蠟類(lèi)相變材料的熱傳導性能的改善情況。Ahmet Sari和 Ali Karaipekli還制備蛭石基癸酸/月桂酸定形相變材料，該材料的相變溫度為24.76℃，相變焓為31.42J/g。
7、微膠囊化法
微膠囊技術(shù)是用一種成膜材料將固體、液體或氣體相變材料包裹形成微小粒子的技術(shù)。相變微膠囊是利用聚合物作壁材，以相變點(diǎn)為室溫附近的相變物質(zhì)作芯材。
康采恩巴斯夫化學(xué)公司研制了一種直徑為0.02mm的石蠟微膠囊。這種微膠囊使相變材料完全與建筑基體隔離，最大程度上克服了相變材料的流出和外滲，保證了相變材料的物化性能，是一種較理想的結合方法，缺點(diǎn)是制作工藝比較復雜，價(jià)格較高。
相變儲能建筑材料的應用前景隨著(zhù)人們對建筑節能的重視而越來(lái)越廣闊。目前相變儲能建筑材料已經(jīng)在空調蓄冷、保持建筑物舒適性以及電力行業(yè)削峰填谷等眾多領(lǐng)域獲得成功應用。
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