水合盐/膨胀石墨复合相变材料的热物性及循环稳定性研究

作者:刘云汉; 王亮; 张双; 林曦鹏; 葛志伟; 白亚开; 林霖; 陈海生
来源:储能科学与技术, 2023, 12(12): 3627-3634.
DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0643

摘要

本研究以三水合乙酸钠(SAT)作为主体相变材料,十二水合磷酸氢二钠(DSP)作为成核剂,羧甲基纤维素钠(CMC)作为增稠剂,膨胀石墨(EG)作为导热强化剂,采用熔融搅拌法制备了SAT-DSP-CMC/EG复合相变材料。通过扫描电镜、流变仪、天平、差示扫描量热仪、热常数分析仪等仪器对材料特性进行了表征和测量。通过热循环系统对材料的热循环稳定性进行了评估。结果显示,膨胀石墨可以提升复合相变材料的导热系数和黏度,但同时对复合相变材料的相变潜热和表观密度造成影响。随着膨胀石墨用量从1%增加至6%,复合相变材料的导热系数从1.055 W/(m·K)增长至2.247 W/(m·K),复合相变材料的表观密度从1.13 g/cm3下降至0.77 g/cm3,复合相变材料的相变潜热从266.2 J/g下降至232.7 J/g。热循环实验表明,膨胀石墨用量为1%的复合相变材料具有良好的热循环稳定性,在530次热循环中,有效循环占比高于92%,过冷度普遍低于8℃。

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