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第二章
贮热相变材料的热物性和工作性能
焦冬生
热科学和能源工程系
1
内容
n工作性能及研究方法
n导热系数的改善
n相变潜热的预测
2
研究范围
3
贮热相变材料的工作性能及研究方法
贮热相变材料的主要工作性能有
过冷度、结晶速度、晶体密度、稳定性（耐久性）
研究相变材料工作性能的手段
l示差扫描量热计（DSC）
l热分析法（TA-THERMALANALYSISMETHOD）
5
DSC与TA比较
在DSC测量中，由于试
样的尺寸太小，样品的
过冷现象达到最严重的
程度，而析出则被抑制，
因此，为了解相变材料
在工程应用中的特性，
TA法具有重要的地位。
6
DSC解析难度高
这些变化是物质在加热或冷却过程中发生的，它在DSC曲线
上表现为吸热或放热的峰或基线的不连续偏移。对于物质的
这些DSC表征，尽管多年来通过热分析专家的解析积累了不
少资料，也出版了一些热谱(如SADTLER热谱等)．但热谱学
的发展尚不够成熟，不可能象红外光谱那样将图谱的解析工
作大部分变为图谱的查对工作，尤其是高聚物对热历史十分
敏感，同一原始材料，由于加工成型条件不同往往有不同的
DSC曲线，这就给DSC曲线的解析带来了较大的困难。
7
DSC解析难度高
解析DSC曲线决不只是一个技术问题，有时还是一个困难的研究
课题。因为解析DSC曲线所涉及的技术面和知识面较广。为了确
定材料转变峰的性质，不但要利用DSC以外的其他热分析手段，
如DSC-TGA联用，还要借助其他类型的手段，如DSC-GC联用，
DSC与显微镜联用，红外光谱及升降温原位红外光谱技术等。这
就要求解工作者不但要通晓热分析技术，还要对其他技术有相应
的了解，在此基础上结合研究工作不断实践积累经验，提高解析
技巧和水平。
8
热分析法应用
如果结晶速度过慢，那么结晶
后的晶粒又会分散在整个液体
结晶速率中。
0103
0204
如果结晶速度很快，假定在合SchroderandGawronhave
理的热扩散的情况下，那么过providedaplotshowingthe
冷温度很快会恢复到凝结温度，rateofcrystalgrowth
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