具有良好热学性能的材料举例

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1、具有良好热学性能的材料举例专业班级：材料43学生姓名：王宏辉学号：2140201060完成时间：2017年3月7日相变储能材料相变储能材料是指在其物相变化过程中，可以从环境吸收热（冷）量或向环境放出热(冷)量，从而达到能量的储存和释放的目的。利用此特性，在太阳能利用，电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域制造出各种提高能源利用率的设施，同时由于其相变时温度近似恒定，可以用于调整控制周围环境的温度．并且可以多次重复使用[1]。相变潜热储能材料的相变形式般可分为四类：固一气相变、液一气相变、固一固相变、固一液相变，目前研究与应用最多的仍然是固一液类相变材料

2、，其中固—液相变材料主要有无机水合盐和有机物；固—固相变材料主要有多元醇、高分子类和层状钛钙矿，其中多元醇在实际应用中较多[1]。下面以无机水合盐相变材料和多元醇相变材料为例，说明相变储能材料的储热与放热原理。无机水合盐有较大的熔解热和固定的熔点，是中低温相变材料中重要的一类，主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等。最典型的是结晶水合盐类，这类材料具有熔化热大、导热系数高、相变时体积变化小等优点，使用较多的主要有碱及碱土金属的卤化物、硝酸盐、硫酸盐，磷酸盐、碳酸盐及醋酸盐等。但是，这类材料易出删“过冷”和“相分离”现象。“过冷”现象是指物质冷凝到“冷凝点”时并不结晶，而须到“冷凝点”

3、以下的一定温度时疗开始结晶，致使相变温度发生波动。过冷现象与材料性质、冷却速度及杂质种类和含量有关，要防止过冷现象常选用过冷倾向小、熔点比相变材料略高、组成与性质接近相变材料的化合物。“相分离”现象是指在多次反复的相变过程中，常导致盐水分离，有部分盐类不溶于结晶水而沉于底部，不再与结晶水结合，形成分层现象，导致储能能力大幅度下降，缩短了使用周期。为此，需加入防相分离剂．常选用增稠剂、晶体结构改变剂等[1]。多元醇相变材料主要有季戊四醇(PE)、2，2一二羟甲基丙醇(PG)、新戊二醇(NPG)等。低温时，它们具有高对称的层状体心结构，同一层中的分子以范德华力连接，层与层之间的分子由—OH形成

4、氢链连接，当达到固一固相变温度时，将变为低对称的各向同性的面心结构，同时氧键断裂，分子发生由结晶态变为无定形态的相转变，放出氢键能。若继续升温，则达到熔点而熔解为液态。这些多元醇的固—液相变化温度都较高于固—固相变化温度，所以在发生相变化后仍可以有较大的温度上升幅度而不致发生固一液相变，从而在贮热时体积变化小，对容器封装的技术要求不高。多元醇的固一固相变热较大，其大小与该多元醇每一分子中所含的羟基数目有关，每一分子所含羟基数越多则固固相变焓越大[1]。相变储能材料具有广泛的应用。建筑是相变储能复合材料最具应用价值的领域之一，因此，提高建筑领域能源使效率，降低建筑能耗就具有显著的经济效益和社

5、会影响[2]。相变储能墙板由于相变材料的蓄热特性，使通过围护结构的传热量人人降低，可显著提高室内环境的热舒适性[2]。相变储能采暖地板与普通采暖地板相比，相变储能地板的表面温度波动小，热舒适性较好[2]。相变材料与混凝土的结合，利用相变材料相变时的吸放热量的特性，有望研制出一种水化热自控的智能混凝土，通过这种方式避免或预防早期热裂缝，进而改善混凝土的耐久性[2]。相变储能材料用于建筑节能领域，有利于提高建筑物的热舒适性，达到节能降耗的目的。随着人们对建筑耗能问题的日益重视，相变储能建筑材料必将有着广阔的应用前景【2】。除建筑外，相变材料在相变过程中温度基本保持恒定，同时吸收或释放大量的热量

6、。这一优良特点使其可以在许多领域发挥作用，如太阳能存储、食品储存、温室保温、电子元件器散热、航天器热控等。参考文献：【1】陈爱英，汪学英，曹学增.相变储能材料的研究进展与应用材料导报.2003年5月第17卷第5期.【2】尚建丽，赵鹏.相变储能材料在建筑领域中的应用研究.建筑节能.2007年第8期（第35卷第198期）.石墨泡沫炭泡沫或石墨泡沫(carbonfoam，graphiticfoam)的开发可以追溯到上世纪60年代，最初开发出来的是一种网状玻璃质材料，主要被用作绝热材料。到了1998年，美国橡树岭国家实验室(OakRidgeNationalLaboratory，ORNL)的Klet

7、t等在以沥青制备炭材料时偶然发现了一种新的中间相沥青基石墨化多孔炭材料。中间相沥青基石墨泡沫是一种新型的功能性多孔材料，具有低密度、高孔隙率、高导热、耐高温、耐腐蚀，以及良好的电磁波吸收及屏蔽等性能，在重量敏感的航空航天、微电子及国防等领域有着非常广阔的应用前景，因而在其问世的近十几年来，受到越来越多的关注和研究。然而对于这种高性能石墨泡沫的热物理性能，特别是对于其孔隙结构的随机性对有效导热系数所产生的影响方面，普遍缺乏