复合材料学报

作者：禹兴海, 李艳安, 唐海慰, 韩玉琦, 王永生,

关键词：生物炭, 二十烷, 复合定型相变材料, 光热转换, 电热转换, 储热性能,

为解决单一有机相变材料二十烷(<i>n</i>-Eicosane)导热性差及在相变过程中易发生泄漏的问题，本实验选取玉米秸秆作为生物质原料，通过700℃高温热解、KOH刻蚀改性制备了具有多级孔道结构的生物炭(KBC)材料，再通过乙醇熔融、真空浸渍的方法将二十烷封装到生物炭内部孔道，得到了一种生物炭/二十烷(KBC/<i>n</i>-Eicosane)复合定型相变材料。通过SEM、XRD、FTIR等表征手段研究了复合材料的微观结构和形貌，同时利用TG及DSC测试了复合相变材料的热稳定性和储热性能，并探讨了复合相变材料中二十烷不同用量与焓值的关系。结果表明，复合相变材料的焓值与二十烷的用量成正比，当复合相变材料中生物炭与二十烷的质量比为 1∶2 时，复合相变材料未明显泄漏，定型效果良好，此时对应的熔融焓和凝固焓值分别为121.3 J·g^?1 和117.6 J·g^?1，经过100次循环储热和放热性能测试后，未产生渗漏现象，相变焓值亦无明显变化，表明该复合相变材料的储热能力和稳定性较好。此外，还通过模拟太阳光辐射和接入直流电源的方式测试了复合相变材料的光热转换和电热转换能力，结果表明，复合相变材料能高效的将太阳光热和电能转换为热能并加以储存和释放，因此，本实验所制备的复合相变材料不仅是一种性能优异的相变储热材料，而且可以实现对不同形式能源的高效转化和利用，在清洁能源的转换和利用方面具有一定的应用潜力。

来源：2023年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2023年第1期