Cambia fase composita tecnologia di stoccaggio del caloreEvita molti svantaggi di accumulo di calore sensibili e tecniche di conservazione del calore di fase combinando entrambi i metodi. Questa tecnologia è diventata un hotspot di ricerca negli ultimi anni, sia a livello nazionale che internazionale. Tuttavia, i materiali tradizionali di impalcatura utilizzati in questa tecnologia sono in genere minerali naturali o i loro prodotti secondari. L'estrazione o la lavorazione su larga scala di questi materiali può danneggiare l'ecosistema locale e consumare quantità significative di energia fossile. Per mitigare questi impatti ambientali, è possibile utilizzare rifiuti solidi per produrre materiali di accumulo di calore in fase di fase composita.
Le scorie di carburo, un rifiuto solido industriale generati durante la produzione di acetilene e polivinil cloruro, superano i 50 milioni di tonnellate all'anno in Cina. L'attuale applicazione di scorie in carburo nel settore del cemento ha raggiunto la saturazione, portando ad un accumulo di aria aperta su larga scala, discarica e scarico oceanico, che danneggiano gravemente l'ecosistema locale. È urgente di esplorare nuovi metodi per l'utilizzo delle risorse.
Per affrontare il consumo su larga scala di scorie in carburo di rifiuti industriali e per preparare materiali di stoccaggio a basso costo a basso costo in fase composita a basso costo, ricercatori dell'Università di Ingegneria Civile e dell'architettura di Pechino proposti utilizzando scorie come materiale dell'impalcatura. Hanno impiegato un metodo di sinterizzazione a pressione fredda per preparare i materiali di stoccaggio del calore della fase composita di Na₂co₃/in carbone, seguendo i passaggi mostrati nella figura. Sono stati preparati sette campioni di materiale di cambiamento di fase composito con diversi rapporti (NC5-NC7). Considerando la deformazione complessiva, la perdita di sale fusa di superficie e la densità di accumulo del calore, sebbene la densità di conservazione del calore del campione NC4 fosse la più alta tra i tre materiali compositi, ha mostrato una leggera deformazione e perdita. Pertanto, il campione NC5 è stato determinato per avere il rapporto di massa ottimale per il materiale di accumulo di calore della fase composita. Il team ha successivamente analizzato la morfologia macroscopica, le prestazioni di accumulo del calore, le proprietà meccaniche, la morfologia microscopica, la stabilità ciclica e la compatibilità dei componenti del materiale di stoccaggio del calore del cambio di fase composito, producendo le seguenti conclusioni:
01La compatibilità tra scorie in carburo e Na₂co₃ è buona, consentendo a scorie in carburo di sostituire i tradizionali materiali di impalcatura naturale nella sintetizzazione di Na₂co₃/scorie in carburo di fase composita Cambia materiali di conservazione del calore. Ciò facilita il riciclaggio delle risorse su larga scala di scorie in carburo e raggiunge la preparazione a basso costo a basso costo dei materiali di conservazione del calore a basso costo.
02Un materiale di accumulo di calore a variazione di fase composita con prestazioni eccellenti può essere preparato con una frazione di massa di scorie in carburo del 52,5% e materiale di variazione di fase del 47,5% (Na₂CO₃). Il materiale non mostra deformazione o perdita, con una densità di accumulo di calore fino a 993 J/g nell'intervallo di temperatura di 100-900 ° C, una resistenza a compressione di 22,02 MPa e una conducibilità termica di 0,62 W/(M • K). Dopo 100 cicli di riscaldamento/raffreddamento, le prestazioni di accumulo di calore del campione NC5 sono rimaste stabili.
03Lo spessore dello strato di film del materiale di cambiamento di fase tra le particelle di impalcatura determina la forza di interazione tra le particelle di materiale dell'impalcatura e la resistenza a compressione del materiale di accumulo di calore del cambio di fase composito. Il materiale di stoccaggio del calore di variazione di fase composito preparato con la frazione di massa ottimale del materiale di cambio di fase mostra le migliori proprietà meccaniche.
04La conduttività termica delle particelle di materiale dell'impalcatura è il fattore primario che influenza le prestazioni di trasferimento di calore dei materiali di accumulo di calore della fase composita. L'infiltrazione e l'adsorbimento dei materiali di cambio di fase nella struttura dei pori delle particelle di materiale dell'impalcatura migliorano la conduttività termica delle particelle di materiale dell'impalcatura, migliorando così le prestazioni di trasferimento del calore del materiale di accumulo di calore del cambio di fase composito.
Tempo post: agosto-12-2024