水基碳纳米复合相变材料的非等温结晶过程研究

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1、⑧论文作者签名：土2生指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：俞镪府答辩日期：兰旦二婴益至目塑旦一堑一益技一一姐监趟盛瑚趣塑监报一趁盘邀一浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得j煎姿太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者始抄b蝴期：

2、二垆乡舶日学位论文版权使用授权书IUlIIIIIIIllIIIIIIIMHIIIIUlY2507949本学位论文作者完全了解逝婆太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：钔疔签字曰期：砂胪乡月伽签字日期．加肜年方月硝曰浙江大学硕士学位论文致谢“大不自多，海纳江河”，在浙大求学的三年时间如白驹过隙，有导师、家人和朋友、同学的陪伴，三年的汗水和

3、泪水都凝于这篇硕士论文，值此论文完成之际，在热动所两年半的硕士生活即将进入尾声，我要感谢所有陪伴我的人。首先，感谢我的导师俞自涛教授，俞老师严谨治学、兢兢业业，为人师表、诲人不倦，关心我的科研和生活，3年来给了我很大的指导和帮助，对我的毕业论文方向和写作思路提出了很多意见和建议。俞老师在科研上严格要求我，讨论问题直言不讳；在曰常生活中教导我为人处世之道，关心我的学习和生活，在毕业之际找工作期间，俞老师给我指导方向并给予了极大的帮助。俞老师博学多才，能言善辩，又平易近人，他总能在交谈中给予我正能量，使我感受到了积极向上的力量，也深刻的记住了俞老师说的要无私帮助他人的、J，诸

4、。感谢导师组胡亚才教授、洪荣华研究员，两位老师都是课题组的前辈，无论是在基础理论知识，还是在实验测试研究方面，都有各自独到的见解，常常为本文实验设计过程提供许多新的思路和正确的引导。感谢范利武副教授，范老师科研能力强，密切关心学科前沿领域，对本文涉及的领域有很深入的了解，一直以来密切关心本文的写作和实验进度，在理论、实验方面都与我进行了许多次深入的探讨，并给出了很多有用的指导。研究生期间从课题的确立到实验台的设计，再到实验数据的分析，期刊论文的撰写，范老师都非常热心地给予了我极大的帮助。感谢我们课题组的师兄师姐、师弟师妹、2011级硕士班的同学、12舍407室的室友、一起

5、讨论过论文的同学，和这三年一起度过的朋友，在学习、生活和工作中陪伴我左右，和我分享快乐，在我遇到困难的时候帮我渡过难关。感谢我的家人，你们给我最大的支持，是我最大的前进动力，愿你们健康快乐。2013年12月于浙大求是园浙江大学硕士学位论文摘要能源是经济和社会发展的物质基础，但是自工业革命以来，煤炭、石油等化石能源消耗迅速，影响了人类的可持续发展。目前解决能源问题的主要途径是开发新能源和寻求提高能源利用效率的先进方法。相变储能技术因能解决能量供求在时间与空间上不匹配的矛盾，能够有效提高能源利用效率。相交蓄冷是相变储能技术的一种应用方向，是指利用蓄冷工质的凝固潜热特性将其凝固

6、相变过程中的冷能储存起来，并能通过升高工质温度将储存的冷能加以释放和利用。常用蓄冷工质存在导热系数低和过冷度大的问题，如水的导热系数约为O．6W／mK，过冷度约为20。C。通过在蓄冷工质中加入高导热的纳米颗粒形成悬浮液(即纳米复合相变材料)的方法可以改善其导热系数的不足。碳纳米材料由于具有较高的导热系数，如碳纳米管的导热系数约为3000W／mK，近年来常被用来作为相变材料的导热系数添加剂。同时，在蓄冷工质中加入的高导热纳米颗粒可以作为非均匀成核剂促进结晶过程的发生，降低过冷度。本文针对水在凝固相变过程中的过冷度问题开展了相应的实验研究。主要开展的工作是配备了五个浓度的水基

7、碳纳米复合相变材料(氧化石墨烯水悬浮液和碳纳米管水悬浮液)，通过重力沉降法和透射电子显微镜法观察其分散稳定性，并采用差式扫描量热仪(DSC)实验研究了三个降温速率下的非等温结晶过程。论文分析和讨论了碳纳米材料的浓度以及DSC的降温速率对水的过冷度的影响，得到了以下结论：1)实验结果表明随着浓度的提高，悬浮液的过冷度呈逐步下降的趋势。在最高浓度1％时，石墨烯水悬浮液的过冷度较之纯水下降了约5。C，碳纳米管水悬浮液较纯水的过冷度下降了约7。C，幅度大于普通的金属纳米颗粒。2)悬浮液的过冷度随着降温速率的增大会略微升高，但降温速率对