癸酸-棕榈酸/硅藻土储能石膏复合材料的制备与性能

研究背景

       进入21世纪以来,随着世界人口的高速增长和经济飞速发展,能源短缺成为人类面临的问题之一。目前，建筑能耗约占社会总能耗的1/3，与工业能耗、交通能耗并称为社会三大“能耗大户”。中国是一个发展中大国，也是个建筑大国，建筑围护结构保温性差以及供暖制冷系统本身存在的效率低等问题，导致建筑能耗越来越严重，减少建筑能耗和提高建筑能效越来越引起人们的关注。相变蓄能技术因其具有较大的潜热和储热密度大等特点，逐渐成为世界各国研究热点。近年来，脂肪酸因其于其具有热容量高、过冷度小、热稳定性好、无腐蚀性、相变温度适中等优点，已成为建筑节能应用于领域研究较多的一类相变材料。

创新点及解决的问题

       脂肪酸作为一种相变材料，若直接与建筑材料进行结合，在使用中过程中会产生液相泄露，导致蓄能效果差，影响使用效果。本研究选用相变温度符合人体舒适度温度的癸酸-棕榈酸为相变材料，采用孔隙率高、比表面积大、堆积密度小、吸附能力强的硅藻土，对脂肪酸相变材料进行定形吸附，以减小脂肪酸相变材料的泄露。同时，选用孔隙率大、吸声性较好、防火性好的轻质建筑石膏材料，将其与定形后的脂肪酸相变材料结合，制备储能石膏复合材料，并拟将其运用到建筑围护结构中，探究其蓄热保温性能和其他基本性能，为脂肪酸相变材料在建筑石膏的应用提供参考。

重点内容导读

       本文以脂肪酸癸酸（CA）-棕榈酸（PA）为相变材料，以多孔硅藻土为吸附介质，采用熔融吸附法制备CA-PA/硅藻土定形相变材料，将CA-PA/硅藻土掺入石膏基体中制备相变储能石膏复合材料。并通过试验测试对相变储能石膏复合材料的储放热性能、热循环稳定性、抗压强度、吸水性能，耐火性能等相关性能进行测试，探讨不同掺量定形相变材料对相变储能石膏复合材料各性能的影响。

结论

       随着定形相变性能材料掺量的增加，相变储能石膏复合材料的相变焓增加，强度和吸水率不断降低。掺量为25%定形相变材料的相变储能石膏（25%相变石膏）综合性能最佳，其相变温度为22.76 ℃，相变焓为8.42 J/g，7 d绝干抗压强度为5.93 MPa，7 d饱水抗压强度为4.59 MPa，吸水率为15.0%，具有良好的储放热性能、热循环稳定性能和防火耐燃性能。

标签：硅藻土,储能,材料,相变,定形,癸酸,石膏,脂肪酸
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