Kompozit fázisváltó hőtároló technológiaA két módszer kombinálásával elkerülhető az ésszerű hőtárolási és fázisváltós hőtárolási technikák számos hátránya. Ez a technológia az elmúlt években hazai és nemzetközi kutatási központtá vált. A technológiában használt hagyományos állványanyagok azonban jellemzően természetes ásványok vagy azok másodlagos termékei. Ezen anyagok nagymértékű kitermelése vagy feldolgozása károsíthatja a helyi ökoszisztémát, és jelentős mennyiségű fosszilis energiát fogyaszthat. E környezeti hatások mérséklésére a szilárd hulladékból kompozit fázisváltó hőtároló anyagokat lehet előállítani.
A keményfém salak, az acetilén és polivinil-klorid gyártása során keletkező ipari szilárd hulladék, évente meghaladja az 50 millió tonnát Kínában. A keményfém salak jelenlegi alkalmazása a cementiparban elérte a telítettséget, ami nagyszabású szabadtéri felhalmozódáshoz, hulladéklerakáshoz és óceáni lerakáshoz vezet, ami súlyosan károsítja a helyi ökoszisztémát. Sürgősen szükség van az erőforrás-felhasználás új módszereinek feltárására.
Az ipari hulladék keményfém salak nagymértékű felhasználásának kezelésére és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, olcsó kompozit fázisváltós hőtároló anyagok előállítására a Pekingi Építészeti és Építészeti Egyetem kutatói keményfém salakot javasoltak állványanyagként. Hidegsajtolásos szinterezési módszerrel állítottak elő Na2CO3/karbid salak kompozit fázisváltó hőtároló anyagokat az ábrán látható lépések szerint. Hét különböző arányú (NC5-NC7) kompozit fázisváltó anyagmintát készítettem. Figyelembe véve a teljes deformációt, a felületi olvadt só szivárgását és a hőtároló sűrűséget, bár az NC4 minta hőtároló sűrűsége volt a legmagasabb a három kompozit anyag közül, enyhe deformációt és szivárgást mutatott. Ezért úgy határoztuk meg, hogy az NC5 minta optimális tömegarányú a kompozit fázisváltozási hőtároló anyaghoz. A csapat ezt követően elemezte a kompozit fázisváltozással járó hőtároló anyag makroszkopikus morfológiáját, hőtároló képességét, mechanikai tulajdonságait, mikroszkopikus morfológiáját, ciklikus stabilitását és a komponensek kompatibilitását, és a következő következtetésekre jutott:
01A karbid salak és a Na2CO₃ közötti kompatibilitás jó, lehetővé téve a karbid salak helyettesítését a hagyományos természetes állványanyagokkal a Na2CO3/karbid salak kompozit fázisváltó hőtároló anyagok szintézisénél. Ez megkönnyíti a keményfém salak nagyszabású erőforrás-újrahasznosítását, és alacsony szén-dioxid-kibocsátású, alacsony költségű kompozit fázisváltó hőtároló anyagok előállítását teszi lehetővé.
02Kiváló teljesítményű kompozit fázisváltó hőtároló anyag 52,5% keményfém salak és 47,5% fázisváltó anyag (Na2CO3) tömeghányadával készíthető. Az anyag nem mutat deformációt vagy szivárgást, hőtároló sűrűsége 100-900°C hőmérséklet tartományban akár 993 J/g, nyomószilárdsága 22,02 MPa, hővezető képessége 0,62 W/(m•K) ). 100 fűtési/hűtési ciklus után az NC5 minta hőtárolási teljesítménye stabil maradt.
03Az állványrészecskék közötti fázisváltó anyag filmréteg vastagsága meghatározza az állványanyag részecskéi közötti kölcsönhatási erőt és a kompozit fázisváltó hőtároló anyag nyomószilárdságát. A fázisváltó anyag optimális tömeghányadával készített kompozit fázisváltó hőtároló anyag a legjobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik.
04Az állványanyag részecskéinek hővezető képessége az elsődleges tényező, amely befolyásolja a kompozit fázisváltó hőtároló anyagok hőátadási teljesítményét. A fázisváltó anyagok beszivárgása és adszorpciója az állványanyag-részecskék pórusszerkezetébe javítja az állványanyag-részecskék hővezető képességét, ezáltal fokozza a kompozit fázisváltó hőtároló anyag hőátadási teljesítményét.
Feladás időpontja: 2024. augusztus 12