Teknologi Penyimpanan Haba Perubahan Fasa Kompositmengelakkan banyak kelemahan penyimpanan haba yang wajar dan teknik penyimpanan haba perubahan fasa dengan menggabungkan kedua-dua kaedah. Teknologi ini telah menjadi tumpuan penyelidikan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, di dalam dan di luar negara. Walau bagaimanapun, bahan perancah tradisional yang digunakan dalam teknologi ini biasanya adalah mineral semula jadi atau produk sekundernya. Pengekstrakan atau pemprosesan berskala besar bahan-bahan ini boleh merosakkan ekosistem tempatan dan menggunakan sejumlah besar tenaga fosil. Untuk mengurangkan kesan alam sekitar ini, sisa pepejal boleh digunakan untuk menghasilkan bahan simpanan haba perubahan fasa komposit.
Sanga karbida, sisa pepejal industri yang dihasilkan semasa pengeluaran asetilena dan polivinil klorida, melebihi 50 juta tan setiap tahun di China. Aplikasi semasa sanga karbida dalam industri simen telah mencapai ketepuan, membawa kepada pengumpulan besar-besaran di udara terbuka, pelupusan sampah, dan pembuangan laut, yang merosakkan ekosistem tempatan dengan teruk. Terdapat keperluan mendesak untuk meneroka kaedah baharu untuk penggunaan sumber.
Untuk menangani penggunaan berskala besar sanga karbida sisa industri dan untuk menyediakan bahan simpanan haba perubahan fasa komposit kos rendah karbon rendah, penyelidik dari Universiti Kejuruteraan Awam dan Seni Bina Beijing mencadangkan menggunakan sanga karbida sebagai bahan perancah. Mereka menggunakan kaedah pensinteran tekan sejuk untuk menyediakan bahan simpanan haba perubahan fasa komposit Na₂CO₃/sanga karbida, mengikut langkah yang ditunjukkan dalam rajah. Tujuh sampel bahan perubahan fasa komposit dengan nisbah berbeza (NC5-NC7) telah disediakan. Memandangkan ubah bentuk keseluruhan, kebocoran garam cair permukaan, dan ketumpatan penyimpanan haba, walaupun ketumpatan penyimpanan haba sampel NC4 adalah yang tertinggi di antara tiga bahan komposit, ia menunjukkan sedikit ubah bentuk dan kebocoran. Oleh itu, sampel NC5 ditentukan untuk mempunyai nisbah jisim optimum untuk bahan simpanan haba perubahan fasa komposit. Pasukan itu kemudiannya menganalisis morfologi makroskopik, prestasi penyimpanan haba, sifat mekanikal, morfologi mikroskopik, kestabilan kitaran, dan keserasian komponen bahan simpanan haba perubahan fasa komposit, menghasilkan kesimpulan berikut:
01Keserasian antara sanga karbida dan Na₂CO₃ adalah baik, membolehkan sanga karbida menggantikan bahan perancah semula jadi tradisional dalam mensintesis bahan storan haba komposit Na₂CO₃/sanga karbida. Ini memudahkan kitar semula sumber berskala besar sanga karbida dan mencapai penyediaan bahan simpanan haba perubahan fasa komposit rendah karbon dan kos rendah.
02Bahan simpanan haba perubahan fasa komposit dengan prestasi cemerlang boleh disediakan dengan pecahan jisim 52.5% sanga karbida dan 47.5% bahan perubahan fasa (Na₂CO₃). Bahan tidak menunjukkan ubah bentuk atau kebocoran, dengan ketumpatan penyimpanan haba sehingga 993 J/g dalam julat suhu 100-900°C, kekuatan mampatan 22.02 MPa, dan kekonduksian terma 0.62 W/(m•K ). Selepas 100 kitaran pemanasan/penyejukan, prestasi penyimpanan haba sampel NC5 kekal stabil.
03Ketebalan lapisan filem bahan perubahan fasa antara zarah perancah menentukan daya interaksi antara zarah bahan perancah dan kekuatan mampatan bahan simpanan haba perubahan fasa komposit. Bahan simpanan haba perubahan fasa komposit yang disediakan dengan pecahan jisim optimum bahan perubahan fasa mempamerkan sifat mekanikal yang terbaik.
04Kekonduksian haba zarah bahan perancah adalah faktor utama yang mempengaruhi prestasi pemindahan haba bahan simpanan haba perubahan fasa komposit. Penyusupan dan penjerapan bahan perubahan fasa dalam struktur liang zarah bahan perancah meningkatkan kekonduksian terma zarah bahan perancah, dengan itu meningkatkan prestasi pemindahan haba bahan simpanan haba perubahan fasa komposit.
Masa siaran: 12 Ogos 2024