Zmiana fazy kompozytowej Technologia magazynowania ciepłaUnika wielu wad rozsądnego magazynowania ciepła i technik zmiany ciepła, łącząc obie metody. Ta technologia stała się hotspotem badawczym w ostatnich latach, zarówno w kraju, jak i za granicą. Jednak tradycyjne materiały rusztowania stosowane w tej technologii są zwykle naturalnymi minerałami lub ich produktami wtórnymi. Wydobycie lub przetwarzanie tych materiałów na dużą skalę może uszkodzić lokalny ekosystem i spożywać znaczne ilości energii kopalnej. Aby złagodzić te uderzenia środowiskowe, odpady stałe mogą być stosowane do wytworzenia kompozytowych materiałów do przechowywania ciepła.
Węglanki żużla, przemysłowe odpady stałe wytwarzane podczas produkcji chlorku acetylenu i poliwinylu, przekracza 50 milionów ton rocznie w Chinach. Obecne zastosowanie żużla z węglika w branży cementowej osiągnęło nasycenie, co prowadzi do akumulacji na dużą skalę na świeżym powietrzu, składowisk i wysypisk oceanicznych, które poważnie uszkadzają lokalny ekosystem. Istnieje pilna potrzeba zbadania nowych metod wykorzystania zasobów.
Aby zająć się zużyciem na dużą skalę żucza z węglika z odpadów przemysłowych i przygotować niskoemisyjne, tani kompozytowe materiały do przechowywania ciepła, badacze z Uniwersytetu Inżynierii Kamiennej i architektury zaproponowanej za pomocą żucza z węglikiem jako materiału rusztowania. Zastosowali metodę spiekania naczyniowej do przygotowania na₂co₃/węgla żużla kompozytowego Zmiana materiałów magazynowania ciepła, zgodnie z krokami pokazanymi na rysunku. Przygotowano siedem próbek materiałów zmiany fazy z różnymi stosunkami (NC5-NC7). Biorąc pod uwagę ogólną deformację, wyciek stopionej soli i gęstość magazynowania ciepła, chociaż gęstość magazynowania ciepła próbki NC4 była najwyższa wśród trzech materiałów kompozytowych, wykazywał niewielkie odkształcenie i wyciek. Dlatego określono próbkę NC5 jako optymalny stosunek masy dla kompozytowego materiału do przechowywania ciepła. Następnie zespół przeanalizował makroskopową morfologię, wydajność magazynowania ciepła, właściwości mechaniczne, morfologię mikroskopową, stabilność cykliczną i kompatybilność komponentu kompozytowego materiału przechowywania ciepła, dając następujące wnioski:
01Kompatybilność między żużlem z węglika a na₂co₃ jest dobra, umożliwiając żużę z węglikiem na zastąpienie tradycyjnych naturalnych materiałów rusztowań w syntezy materiału kompozytowego na na₂co₃/węgliku. Ułatwia to recykling zasobów na dużą skalę żucza węglika i osiąga niskie, tanie przygotowanie kompozytowych materiałów do przechowywania ciepła.
02Złożony materiał do przechowywania ciepła z kompozytem o doskonałej wydajności można przygotować z frakcją masową 52,5% żużla węglika i 47,5% materiału zmiany faz (Na₂co₃). Materiał nie wykazuje deformacji ani wycieku, z gęstością magazynowania ciepła do 993 J/g w zakresie temperatur 100-900 ° C, wytrzymałość na ściskanie 22,02 MPa oraz przewodność cieplną 0,62 W/(M • K). Po 100 cyklach ogrzewania/chłodzenia wydajność magazynowania ciepła próbki NC5 pozostała stabilna.
03Grubość warstwy folii zmieniającej fazę między cząstkami rusztowania określa siłę interakcji między cząstkami materiału rusztowania i wytrzymałość na ściskanie kompozytowej fazy zmienia materiał do magazynowania ciepła. Złożony materiał do przechowywania ciepła z kompozytem przygotowany z optymalną frakcją masową materiału zmiany fazowej wykazuje najlepsze właściwości mechaniczne.
04Przewodnictwo cieplne cząstek materiału rusztowania jest głównym czynnikiem wpływającym na wydajność przenoszenia ciepła z kompozytowych materiałów do przechowywania ciepła. Infiltracja i adsorpcja materiałów zmiany faz w strukturze porów cząstek materiału rusztowania poprawiają przewodność cieplną cząstek materiału rusztowania, zwiększając w ten sposób wydajność przenoszenia ciepła kompozytowego materiału do przechowywania ciepła.
Czas postu: 12-2024