无机水合盐相变材料Na2SO4·10H2O的研究进展.doc

无机水合盐相变材料Na2SO4·10H2O的研究进展 无机水合盐相变材料Na2SO4?10H2O的研究进展/黄金等?63? 无机水合盐相变材料Na2SO4?10H20的研究进展 黄金.柯秀芳 (广东工业大学材料与能源学院,广州510090) 摘要介绍3Na2SO?10H20~作相变材料的储能特性,综述了针5~]-Na2SO4?10H203~-冷和相分离现象的解决方 法以及Na2s04?10H20某些共晶盐的研究,同时简要概括了各因素对Na2SO4?10H20结晶速度的影响,展望了Na2SO4? 10H20未来的发展方向.Na2SO?10H20作为相变材料的研究主要集中在成核剂和增稠剂的选择,Na2SO?10H20的无机 共晶盐表现出较好的储热性能,可以尝试研究在微,纳米级多孔限域作用下的无机水合盐及其共晶盐的储热性能. 关键词相变材料十水硫酸钠共晶盐过冷相分离 ResearchandDevelopmentofNazSO4?10H20asPhaseChangeMaterials HUANGJin,KEXiufang (CollegeofMaterialandEnergy,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510090) AbstractThecharacteristicsofNa2SO410H20asthephasechangematerialareintroduced.Thewaystosolvethe supercoolingandphaseseparationandsomeeutecticsaltsarereviewed.Theeffectsofdiferentfactorsonthevelocityof crystallizationarealsosummarized.ThedevelopmentdirectionoftheinorganicphasechangematerialNa2SO410H20inthe futureispointed.Inconclusion,thestudyonNa2SO410H20asphasechangematerialsisfocusedontheselectionofnucleat- ingagentsandthickeningagentsandtheinorganiceutecticsaltsofNa2SO410H20arewonderfulmaterialsforheatstorage.The studyonheatstoragepropertyofNa2SO410H20anditsinorganicsalthydratesandeutecticsaltsundermicron-nanoscale porouslimitingfieldscanbeattempted. Keywordsphasechangematerials,sodiumsulfatedecahydrate,eutecticsalt,supercooling,phaseseparation 0前言 利用相变材料(Phasechangematerials)的相变潜热进行 能量(热能和冷能)的贮存和应用是近年来引起应用化学家 和能源环境学家广泛重视的研究课题].相变材料主要包括 无机类(结晶水合盐,熔融盐等),有机类(石蜡类,酯酸类等) 以及复合类等.Na2SO?10H20是一种典型的无机水合盐 相变储能材料,俗称芒硝,白色或无色透明晶体,单斜晶系, 呈芒状或颗粒状小晶体的集合体,或呈硬壳状和微密盐块 状,密度1.4~1.5g/cm3,硬度莫氏标度1.5～2.0级,具有玻璃 光泽,熔点32.4℃,易风化,味苦咸,溶于水,不溶于乙醇]. Na2SO.?10H20属于低温储热材料,有较高的潜热(254kJ/kg) 和良好的导热性能,化学稳定性好,无毒,价格低廉,是许多 化工产品的副产品,来源广,因合适的相变温度,能用于贮存 太阳能,各种工业和生活废热,与其它无机盐(如NaC1)形成 的低共熔盐的相变温度可控制在20~30℃范围内.这一温度 范围是人们生活和仪器,仪表正常工作的最佳温度区间].因 此Na2SO.?10H20以其优越的性能,成为很具吸引力的潜热 储热材料. 1NazSO4.10H20的过冷和相分离现象 作为相变材料,大多数水合盐都有过冷和相分离现象. 经过加热一冷却循环后无机水合盐的过冷及相分离现象,一 直以来都是水合盐类潜热式储热技术需要解决的最主要的 难题.所谓过冷,即液相的水溶液温度降低到其凝固点以下 仍不发生凝固,这样就使释热温度发生变动.在其储热后由 结晶态变为液态时,因过冷不结晶就不能释放出所储存的潜 热,而且由于过冷,液体随温度降低粘度不断增加,阻碍