球形高溫復(fù)合定形相變材料性能及干壓成型工藝的設(shè)計與研究

楊俊杰，朱桂花，2，呂 碩，康亞明,2，馬承渝

(1.北方民族大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，銀川 750021;2.北方民族大學(xué)，國家民委化工技術(shù)基礎(chǔ)重點實驗室，銀川 750021; 3.北方民族大學(xué)機電工程學(xué)院，銀川 750021)

0 引 言

相變材料依照外觀形狀可變與否劃分為定形和不定形兩大類[1]，其中定形相變材料又分封裝式和復(fù)合式兩種。封裝式相變材料是將相變介質(zhì)封裝在一定形狀的容器中[2]，定形復(fù)合式相變材料(Form-stable phase change materials，F(xiàn)SPCM)由基體材料與相變介質(zhì)復(fù)合而成，相變溫度高于500 ℃稱為高溫FSPCM[3]。陶瓷基高溫FSPCM同時兼?zhèn)涮沾傻哪透邷靥匦院拖嘧儾牧系男顭崽匦裕瑹o需封裝，可減少容器換熱阻力[4]，在太陽能熱能和工業(yè)余熱利用方面應(yīng)用前景廣闊[5]。

陶瓷基高溫FSPCM根據(jù)相變介質(zhì)的不同分為無機鹽/陶瓷基、金屬/陶瓷基兩類[6]。李愛菊等[7]通過混合燒結(jié)法制備了Na2SO4/SiO2高溫FSPCM，相變溫度880 ℃、相變潛熱65 J/g；Liu等[8]通過熔融滲透法得到相變溫度為888.72 ℃、相變潛熱為87.23 J/g的多孔莫來石/Na2SO4高溫FSPCM。無機鹽在高溫環(huán)境下易揮發(fā)且導(dǎo)熱性較差[9]，因此以金屬為相變介質(zhì)的陶瓷基高溫FSPCM逐漸受到重視。談威[10]、王建宏[11]等采用干壓成型及混合燒結(jié)法分別制備了圓片狀A(yù)1-Si合金/高嶺土基、Al/粉煤灰基高溫FSPCM，但相變潛熱均小于50 J/g。研究顯示[10-12]，陶瓷基高溫FSPCM的制備中，坯體主要采用干壓法成型，該方法操作方便、工藝簡單。干壓成型通常為單向加壓法，在壓制過程中模具下端不動，通過模具從上往下加壓，坯體由上向下的壓制力不斷減小，其密度也隨之下降[13]。殷劍龍[14]的研究表明，坯體的致密度與粉體自身的顆粒度以及加壓方式、加壓速度和保壓時間等有關(guān)。……