国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：赵中国, 王筹萱, 薛嵘, 申思扬,
关键词：相变储能复合材料, 热稳定性, 光电转换, 导热性能, 导电性能,
为了探究不同结构的纳米粒子对聚乙二醇(PEG)基相变复合材料形状稳定性及光电转换效率的影响，本文将碳纳米管(CNT)分别与BN、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>以及铜粉(Cu)通过物理杂化的方式制备了PEG-聚乳酸(PLA)-CNT-<i>X</i><sub>(<i>y</i>)</sub>相变储能复合材料。通过导电数据分析发现，Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Cu纳米填料的加入对PEG-PLA-CNT-<i>X</i><sub>(<i>y</i>)</sub>复合材料的导电性能影响较小，使复合材料仍然具有较高的导电性能；而BN的引入使复合材料的导电性能急剧下降，当BN的质量含量比达到40%时，PEG<sub>60</sub>-PLA<sub>40</sub>-CNT<sub>0.6</sub>-BN<sub>(40)</sub>复合材料的电导率仅为8.71×10<sup>?7</sup> S/m，呈现出明显的绝缘性。通过SEM和EDS能谱发现， Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>纳米粒子在复合材料内部均匀分布，当Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>质量含量比为40%时，PEG<sub>60</sub>-PLA<sub>40</sub>-CNT<sub>0.6</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3(40)</sub>复合材料热导率和增强因子( \varPhi )值分别高达5.81 W/(m·K)和363.6%；相较于PEG<sub>60</sub>-PLA<sub>40</sub>-CNT<sub>0.6</sub>复合材料，PEG<sub>60</sub>-PLA<sub>40</sub>-CNT<sub>0.6</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3(40)</sub>复合材料在160℃时仍具有较高的形状稳定性，没有出现PEG的泄露和塌陷现象。相比于其他纳米粒子，Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的引入能够显著提高PEG<sub>60</sub>-PLA<sub>40</sub>-CNT<sub>0.6</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3(40)</sub> 复合材料的光热转换效率( \eta )， \eta 值从42.9%提升至79.9%。而且复合材料对光的响应灵敏度更高，响应速度更快，电流变化曲线更加平滑，具有优异的光电转换性能。
来源：2024年第7期
《复合材料学报》期刊编辑部