石蜡-水泥基相变材料的制备与性能研究

西南科技大学硕士研究生学位论文第V页

1 绪论 (1)

1.1 课题背景及研究意义 (1)

1.2 相变储能材料简介 (3)

1.2.1 相变材料的储能原理 (3)

1.2.2 相变材料的分类 (4)

1.2.3 复合相变材料的制备方法 (4)

1.2.4 相变材料在建筑材料中的应用 (5)

1.2.5 相变储能建筑材料的选取原则 (5)

1.3 相变储能材料国内外研究现状和发展趋势 (5)

1.3.1 国外研究现状和发展趋势 (5)

1.3.2 国内研究现状和发展趋势 (6)

1.4 主要研究工作 (7)

1.4.1 研究内容及目标 (7)

1.4.2 技术路线 (8)

1.4.3 创新之处 (8)

2 原材料、仪器和实验方法 (9)

2.1 实验原材料 (9)

2.1.1 石蜡 (9)

2.1.2 其他化学试剂 (9)

2.1.3 膨胀珍珠岩和硅藻土 (10)

2.1.4 水泥 (11)

2.1.5 标准砂 (11)

2.2 主要仪器 (12)

2.3 实验方法 (12)

2.3.1 石蜡混合物的配制 (13)

2.3.2 复合相变材料的制备 (13)

2.3.3 复合相变材料的测试与表征 (14)

2.3.4 相变储能砂浆的制备与性能研究 (15)

3 石蜡混合物的配制和热物理性能研究 (16)

3.1 石蜡混合物的选择和配制 (16)

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3.1.1 相变材料的选择 (16)

3.1.2 石蜡混合物的配制 (16)

3.2 石蜡试样的筛选 (18)

3.3 石蜡试样的热稳定性研究 (21)

3.3.1 热分解稳定性 (21)

3.3.2 热循环稳定性 (22)

3.4 本章小结 (23)

4 石蜡基复合相变材料的制备与性能研究 (24)

4.1 基体的预处理 (24)

4.1.1 膨胀珍珠岩的活化和表征 (24)

4.1.2 硅藻土的活化和表征 (25)

4.2 复合相变材料的制备及最佳吸附量的确定 (26)

4.2.1 石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料的制备 (27)

4.2.2 石蜡/硅藻土复合相变材料的制备 (28)

4.2.3 石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料的包覆 (29)

4.2.4 最佳的包覆工艺 (30)

4.3 复合相变材料的测试与表征 (32)

4.3.1 SEM分析 (32)

4.3.2 热分析相变温度和相变焓的变化 (34)

4.3.3 渗漏性测试 (37)

4.3.4 红外分析 (39)

4.4 本章小结 (41)

5 相变储能砂浆的制备与性能研究 (42)

5.1 相变储能砂浆的制备 (42)

5.1.1 不同制备工艺对导热系数的影响 (44)

5.1.2 不同制备工艺对调温性能的影响 (44)

5.2 相变储能砂浆的性能研究 (46)

5.2.1 相变储能砂浆的抗压强度 (47)

5.2.2 相变储能砂浆的体积密度 (48)

5.2.3 相变储能砂浆的导热系数 (50)

5.2.4 相变储能砂浆的蓄热系数 (52)

5.2.5 相变储能砂浆的调温性能 (53)

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5.3 本章小结 (57)

结论 (59)

参考文献 (61)

致谢 (69)

西南科技大学硕士研究生学位论文第1页 1 绪论

1.1 课题背景及研究意义

随着人类社会的飞速发展，工业化和科技文明的日新月异，城市化进程的不断推进，人们在创造和享受日益丰富的物质文明和精神文明的同时，透支性地消耗着地球能源。当前社会，能源匮乏已经成为制约社会发展和影响人类和平进程的重大问题，全球范围内的国家和人们都在致力于解决能源匮乏问题。人类社会的方方面面在不断地消耗着能源，其中建筑耗能已经成为主要的社会耗能来源。

中国不仅是一个人口大国，也是一个建筑大国，各类型建筑面积总和高达430亿平方米，几乎全部都是高耗能建筑[2,3]，建筑耗能占社会总能耗的比重常年居高不下，其增长速度也是不容小觑，如图1-1、图1-2所示。从中国建筑节能发展研究报告的统计数据来看， 2006年城镇建筑面积达175亿平方米，随着我国城市化进程的进一步推进，未来十年我国城镇建筑面积还将翻一番，这就意味着中国建筑耗能带来的压力将进一步增大。如图1-3所示，农村建筑，北方城镇建筑采暖，城镇居住建筑和一般公共建筑等性质图1-1 我国建筑耗能占社会总耗能比例[1] Fig.1-1 Building energy consumption of China accounts for total energy consumption proportion of the world