有机复合相变储能材料的强化传热研究

张显勇， 王 忠， 付 蕾， 贾仕奎

(陕西理工大学 材料科学与工程学院， 陕西 汉中 723000)

有机复合相变储能材料的强化传热研究

张显勇， 王 忠， 付 蕾， 贾仕奎

(陕西理工大学 材料科学与工程学院， 陕西 汉中 723000)

将相变主材料石蜡、硬脂酸和不同分子量的聚乙二醇分别与具有良好吸附性的支撑材料活性炭或膨胀石墨按一定的配比，通过熔融共混法制备系列有机复合相变储能材料，从而强化有机复合相变材料的传热效果，并利用导热仪对制备出的有机复合相变材料进行系统的导热性能测试。结果表明，活性炭和膨胀石墨都能够有效的改善有机复合相变材料的导热性，并提高传热速率，但活性炭易与相变主材料形成“海-岛”结构，使其传热不连续，相比之下膨胀石墨改善复合相变材料的传热效果更加显著，且随着支撑材料含量的增加，导热体系逐渐被完善，导热性能大幅度提升。

有机相变材料； 膨胀石墨； 活性炭； 导热性

相变材料是利用相转变过程中的热量吸收与释放进行能量的存储，解决能源供需在时间和空间上不匹配的矛盾，相变材料能否将所储存的能量快速释放，或者将环境中的能量快速存储，是衡量相变材料很重要的性能指标[1-2]，常用的衡量参数为导热系数λ，单位为W/(m·K)，其定义为具有单位温度差(1 K)的单位厚度(1 m)的物质，在单位面积(1 m2)、单位时间(1 s)的导热量(J)，计算公式为：

式中，φ为热流量，即单位时间传递的热量(W)，A为物体的接触面积，δ为物体的厚度，ΔT为物体两侧面温度之差。……