材料科学论文_可用于低中温热能储存的四元硝酸

文章摘要:本文研究报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料，其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐，结构支撑材料为埃洛石纳米管，导热增强材料为石墨。通过利用差示扫描量热仪、激光导热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪等测试手段对复合相变材料的储热性能和物理化学性能进行实验研究，结果表明：复合材料的相变温度和分解温度分别为91.3℃和627.5℃，可使用温度区间为536.2℃，优于目前文献已有报道数据。在温度范围为25-625℃内，其储热密度达到630.15kJ/kg；添加10wt%的石墨后复合材料的热导率从0.58 W/（m·K）提高到了1.18 W/（m·K）；由于埃洛石纳米管具有中空管状结构，经高温烧结后四元硝酸盐能够吸附在埃洛石纳米管中，能有效解决熔盐材料的腐蚀、泄露以及热分解问题；埃洛石纳米管和石墨的加入没有与熔盐材料发生化学反应，证明了复合材料具备良好的化学稳定性。经100次循环后，复合相变材料的相变温度和相变潜热波动值小于3.5%，具有较好的循环稳定性。本研究丰富了熔融盐复合相变材料的配方体系和使用温度范围，为其在工业余热回收以及低中温储热领域的应用提供了基础。

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项目基金:《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2021/1212/727.html