应用于冷链的有机相变蓄冷剂的制备及性能研究.pdf

目 录 1 绪论 1 1.1 相变材料综述 1 1.2 国内外研究现状 1 1.2.1 无机相变材料 1 1.2.2 有机相变材料 2 1.2.3 定形相变材料制备方法 3 1.2.4 相变材料的应用 4 1.3 本课题的研究背景意义及内容 4 1.3.1 本课题的研究背景意义 4 1.3.2 本课题的研究内容 5 2 单一有机材料的选择 7 2.1 引言 7 2.1.1 FTIR 测试简介 7 2.1.2 DSC 测试简介 8 2.2 材料与方法 8 2.2.1 实验试剂 8 2.2.2 实验仪器 8 2.2.3 实验方法 9 2.3 结果与讨论 9 2.4 本章小结 10 3 二元有机复配物的制备与性能研究 13 3.1 引言 13 3.2 实验试剂与方法 13 3.2.1 实验试剂 13 3.2.2 实验仪器 13 3.2.3 实验方法 13 3.3 结果与分析 14 3.3.1 二元有机复配物热物性测算 14 3.3.2 FTIR 测试结果分析 15 3.3.3 DSC 测试结果分析 17 3.4 本章小结 21 4 PNIPAM 凝胶定形相变蓄冷剂的制备与性能研究 23 I 4.1 引言 23 4.2 实验过程 23 4.2.1 材料与试剂 23 4.2.2 实验仪器 23 4.2.3 实验机理 23 4.2.4 实验制备过程 24 4.3 性能测试及表征 25 4.3.1 红外光谱测试 25 4.3.2 扫描电子显微镜测试 26 4.3.3 溶胀性能测试 26 4.3.4 DSC 测试 26 4.4 结果分析 26 4.4.1 傅立叶红外光谱分析 26 4.4.2 扫描电子显微镜分析 27 4.4.3 溶胀性能分析 27 4.4.4 DSC 测试结果分析 32 4.5 本章小结 36 5 结论与展望 39 致谢 41 参考文献 43 攻读学位期间主要研究成果 47 II 绪论 1 绪论 1.1 相变材料综述 相变材料（phace change materials,PCM ）也被称为相变储能材料，它属于能源科学材 料的一个分支，指那些在温度作用下状态发生改变时伴随能量的吸收或者释放的一类物 质。上世纪七十年代，世界范围内接连不断的能源危机促进了相变储能技术的发展，相变 材料的出现主要是为了解决能源或者资源在时间或者空间上分配不均匀的矛盾，维持生 [1-3] 产生活的进行 。相变储能作为能量的一种储存方式，相较于显热储能，具有储能密度 高、体积小、运行方便等优点，应用较为广泛，在军工、纺织品、制冷以及食品及农产品 [4-16] 等领域有广泛的工程应用价值 。 物质的相变形式分为4 种：固-气、液-气、固-液和固-固，其中固-固相变是材料的晶 格发生改变。在相变过程中，往往伴随着能量的吸收或者释放，将这部分能量称为相变潜 [17] 热或者相变焓（通常用△H 表示） 。气体状态下分子间完全自由，彼此作用力接近于0， 自由度最高，液体次之，固体状态下分子的自由度最低，所以固-气、液-气相变材料具有 较高的潜热，固-液次之，固-固相变材料潜热最小。固-气、液-气相变材料在应用过程中 有气体生成，体积变化大、对包装材料的要求极为严格，所以尽管其相变潜热高，但是在 生产生活中很少应用；固- 固相变材料在相变过程