月桂酸/十四醇纳米复合相变材料的制备及性能研究

来源期刊：功能材料2019年第11期

论文作者：王赛 孙志高 李娟 李翠敏

文章页码：11166 - 22348

关键词：相变材料;纳米颗粒;导热系数;相变潜热;吸/放热速率;

摘    要：选择月桂酸（LA）-十四醇（TD）复合相变材料作为基材,分别以Al₂O₃、Fe₂O₃和CuO纳米颗粒作为添加剂,SDBS为分散剂,制备了LA-TD纳米复合相变材料。从分散剂添加量、超声分散时间、纳米颗粒添加种类和质量分数方面研究了Al₂O₃、Fe₂O₃和CuO 3种纳米复合相变材料的最佳制备条件。在最佳制备条件下,利用导热系数测定仪和DSC测试确定了3种纳米复合相变材料的导热系数、相变温度及相变潜热,并对复合相变材料进行了降温步冷和升温融化实验,研究了纳米颗粒对复合相变材料吸/放热速率的影响。最终确认Fe₂O₃纳米颗粒对LA-TD复合相变材料的传热强化效果最好,1%Fe₂O₃含量的LA-TD纳米复合相变材料的导热系数为0.3319 W/（m·K）,较LA-TD纯相变材料提高了36.88%,其相变温度和相变潜热分别为24.76℃和112.61 J/g。纳米颗粒的添加提高了复合相变材料的放热速率,从50～15℃的凝固时间较LA-TD纯相变材料缩短了260 s（7.22%）,但纳米颗粒的添加增加了流体粘度,不利于相变融化过程的自然对流。300次的融化/凝固热循环实验表明LA-TD/Fe₂O₃纳米复合材料具有良好的热稳定性。