Si粉对太阳能热发电用SiC基陶瓷储热材料热导率的影响

作者：徐晓虹; 宋佳; 吴建锋; 周炀; 马思童; 李美勤

来源：武汉理工大学学报, 2022, 44(11): 6-12.

• 太阳能热发电
• SiC基陶瓷储热材料
• 热导率
• SiC晶须

太阳能热发电储热陶瓷材料既要有良好的机械性能、较高的热稳定性，同时又必须具有较高的热导率，以便实现快速的储热和放热，提高储热效率。传统无压烧结法制备的SiC陶瓷材料虽成本较低，但致密度低及热导率远低于高温高压制备的致密化SiC陶瓷。引入结合相或烧结助剂可提高传统无压烧结SiC陶瓷热导率。本研究在SiC基储热陶瓷中引入Si粉，采用XRD、SEM及FE-SEM等研究了Si粉添加量对SiC基复相储热陶瓷结构与性能的影响规律。结果表明，SiC基储热陶瓷中添加Si粉，可改善储热陶瓷结构与性能，当Si粉的添加量达到质量分数4%时(E4),样品的结构与性能较佳，抗折强度为182.56 MPa,体积密度达到2.54 g/cm3,热导率为13.44 W/(m·K),储热密度高达1 020.56 kJ/kg。SiC颗粒表面生成SiC晶须属VSL机制，通过SiC表面晶须的桥联作用，提高了SiC基复合储热陶瓷材料的热导率。

• 单位
  武汉理工大学; 硅酸盐建筑材料国家重点实验室