基于提钒尾渣的高温显热蓄热材料导热性能研究及模拟

朴荣勋¹，李轩²，季颖³

1. 攀枝花学院钒钛学院2. 过程装备与控制工程四川省高校重点实验室3. 安徽理工大学

摘 要：利用提钒尾渣为主要原料,高硅粘土为辅料,石墨材料为改性剂,通过碳热还原-粉末冶金方法进行了高温显热蓄热材料的制备研究,分析石墨含量对显热蓄热材料的物相演变、比热容变化及导热变化规律。XRD物相分析表明,材料的主要物相包括石英、含高硅组分的钠长石、钛铁矿以及碳酸盐等物相,随着石墨含量的增加,石英相比率随之减少。比热容测试结果表明,比热容随石墨含量的增加先增大后减小,当石墨含量为3%时,比热容最高,在500～700℃下的比热容值为820～3 180 J/（kg·K）。导热系数测试结果表明,当石墨含量小于5%时,蓄热材料导热系数变化不大,基本保持在0.75 W/（m·K）左右;当石墨含量大于5%时,导热系数呈现明显的上升趋势。为了进一步探索石墨对蓄热材料导热性能的影响,进行了模拟计算,利用非线性修正项代替分散体体积分数项,修正后的Maxwell模型可很好地预测试验结果。

关键词：提钒尾渣;蓄热材料;石墨;粘土;比热容;导热系数;