溫虹,魏婷,鄭柏存,許芳芳
(華東理工大學 體育新材料研發中心,上海 200237)
隨著全球工業飛速發展,能源問題越來越受到國家的重視。應用節能材料是解決能源問題行之有效的一種方法,相變材料作為無能耗自調溫節能材料具有一定的優勢與市場,大量地運用相變材料達到節能環保和提高能源效率的目的。相變儲能材料在建筑領域的應用很多,主要體現在相變儲能維護結構、供暖儲熱系統、空調蓄熱系統、用于混凝土、石膏板等建筑材料中[1]。
最常見的相變材料有固-固相變材料和固-液相變材料,固-固相變材料主要是通過晶體有序-無序的結構轉變進行可逆儲能和釋能,如多元醇類和高分子交聯樹脂。這類材料相變膨脹系數小,無過冷和相分離現象,無腐蝕,可直接加工成型,但因為相變溫度較高(多數在100℃以上),而在實際應用中較少[2-3]。固-液相變儲能材料,如石蠟、脂肪酸、醇類,成本低、相變潛熱大、相變溫度范圍較寬,但是在相變過程中因為有液相的產生,大大限制了其應用[4-6]。
為克服固-液單一相變材料的缺點,新型復合相變儲能材料應運而生,已成為儲熱材料研究領域的熱點課題[7-11]。復合相變儲能材料[12]的實質是將固-液相變材料通過與其它材料復合而定形,使其在相變前后均能維持原來的形狀(固態)。其復合方法主要有將相變材料吸附到多孔基質中、與高分子材料復合以及采用膠囊化技術等[13-14]。
以聚乙二醇作為相變蓄熱材料,具有相變溫度適宜、相變潛熱大、性能穩定的優點,遴選出膨脹珍珠巖(EP-Expanded Perlite)作為基體搭載材料,采用多孔吸附的方法制備出PEG/EP復合相變材料。……