具有高分散稳定性的磷酸锆悬浮液的液固相变循环性能

莫松平¹，郑麟¹，袁潇¹，林潇晖¹，潘婷¹，贾莉斯¹，陈颖¹，成正东^1,2

1. 广东工业大学材料与能源学院广东省功能软凝聚态物质重点实验室2. 德州农工大学化工系

摘 要：由于纳米颗粒有聚集和沉降的倾向,纳米悬浮液作为一种相变材料,其液固相变循环稳定性与其冷冻/熔化性能一样重要,然而相关研究却很少。本研究将具有高分散稳定性的磷酸锆(ZrP)碟片悬浮液作为一种新型相变材料,并将其冷冻/熔化性能和循环稳定性与水和石墨烯纳米悬浮液进行比较。实验结果表明:所有样品的过冷度随着冷冻/熔化循环次数的增加而减少;在相同次数的冷冻/熔化循环中,ZrP和石墨烯纳米悬浮液的过冷度比水低,且粒子浓度较大的纳米悬浮液过冷度较小。分析表明,ZrP和石墨烯纳米片和冰晶均可诱导纳米悬浮液中的成核。与石墨烯纳米悬浮液相比,ZrP纳米悬浮液的过冷度在粒子质量浓度为0.1%时较大,但在质量浓度为1.0%时较小。比较两种纳米悬浮液经过冷冻/熔化循环后的分散稳定性,结果表明,与石墨烯纳米悬浮液相比,ZrP纳米悬浮液具有更好的液固相变循环稳定性,因而能更有效减小过冷度。

关键词：相变材料;纳米悬浮液;循环稳定性;磷酸锆;石墨烯;