Al Si相变材料的研究与应用 陈枭.pdfVIP

DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2010.34.011 2010年第34期 NO.34.2010 （总第169期） （CumulativetyNO.169） Al-Si 相变材料的研究与应用 陈　枭 （九江学院机械与材料工程学院，江西 九江 332005 ） 摘要：铝硅合金相 变储 能材料吸放热过程 中，储 能密度 大，过 12.5% 的铝硅共晶合金的相变温度为 577.2℃，相变潜热为 冷度 小，导热率高，反复相 变并长期性能稳 定，因而在 高温储 490 ～ 510kJ/kg，同时还具有较高的导热系数且价格适中的 热方面具有广泛的用途。 优点，是较理想的合金相变储热材料。 关键词：Al-Si 相变材料 ；液态腐蚀 ；相容性 2　液态腐蚀性研究 中图分类号：TG335　　　　　　文献标识码：A 文章编号：1009-2374 （20 10 ）34-0052-02 储能合金对金属试样的腐蚀，主要是液态时对金属试样 的浸蚀。有研究表明，含铝、镁、锌元素的液态铝合金对钢材 金属材料用于相变储热的构想，在 20 世纪初，就有人提 腐蚀时，镁和锌液只起到溶剂的作用，不参与反应，但为铝元 出过，但对这一构想展开系统研究则是在 20 世纪 70 年代后 素的扩散提供载体。主要是铝液对钢的腐蚀。其腐蚀机理主 期，作为太阳能利用的储热而展开。铸铁、钢铁的热容大、导 要是溶解机制。表现为，一是在固一液界面发生化学反应并 热系数高、储能密度大，但相变温度偏高，而被用作高温显热 在固态金属试样表面形成金属间化合物型锈蚀物；二是液态 储蓄。而铝基多元合金，由于价格适中，来源广泛，作为储热 合金浸蚀固态金属表面，然后溶于固态金属试样并与其内的 材料得到了较深入的系统研究。由于金属储热材料的相变温 活性元素组成相应的内腐蚀。 度较高，且高温稳定性较强，多用于太阳能热电站、工业热储 将钢材浸入铝液中，首先发生浸润现象。研究结果表明： 蓄 ( 如干燥 )、民用采暖与供热，以及钢铁、冶金、玻璃、水泥、 液态铝对钢材的浸蚀，最初是形成金属间化合物 FeAl3 相，因 机械工业用的窖炉和加热炉的热贮存。 为它的生成热是全部铁铝化合物中最低的。随后合金扩散层 的长大是在铁、铝原子穿 FeAl 相的条件下进行的。当 FeAl 1　Al-Si相变储能材料 3 3 相层的厚度达到一定值时，出现 Fe Al 相。由于该相结构的 2 5 俄罗斯人 Cherneeva 等开展了金属相变储热的研究。 特殊性，其原子饱和浓度仅为 70%，铝原子很容易通过它扩 对 Al-Si-Cu、Al-Si-Mg-Cu、Al-Si、Al