针对目前相变储能复合材料普遍存在的封装问题和相变换热问题,本项目将多孔石墨和具有优良相变储能性能的结晶性直链脂肪酸在纳米尺度上复合,利用石墨优秀导热性能和纳米级层状孔空间,制备同时具有优异封装可靠性和相变换热能力的相变储能复合材料。研究内容包括结晶性直链脂肪酸合金相图、多孔石墨电化学制备技术、结晶性直链脂肪酸对多孔石墨的插层技术和多孔石墨基相变储能复合材料的蓄热/放热行为等。预计研究成果可广泛用于建筑节能等领域,在降低建筑能耗和改善建筑物室内热环境等方面具有显著的经济价值。
本课题的研究内容和成果包括(1)研究纳米多孔石墨制备方法,建立电化学插层和微波膨化相结合的纳米多孔石墨制备方法。利用该方法制备孔径在100纳米以下、孔内含多种有机官能团的纳米多孔石墨。(2)研究有机分子合金相变材料相图、制备方法和性能,通过对有机分子合金相图的系统研究,建立有机分子合金相变材料的制备方法。(3)研究相变材料对纳米多孔石墨的插层机理和技术,建立纳米多孔石墨基相变储能复合材料制备方法,并对复合材料的相变行为、热循环稳定性和导热性能等进行了研究。(4)研究相变储能材料相变性能测试方法及蓄、放热行为,建立描述蓄放热行为的相变过程温度模型,系统研究环境温度、相变潜热、相变温度宽度和换热效率等多种内外因素对蓄放热过程的影响规律。(5)研究相变储能材料应用,形成相变储能石膏、相变储能砂浆、相变储能涂料、空调相变储能装置等应用技术;有关技术曾在上海市示范性生态建筑中获得应用。撰写论文16篇,发表11篇,其中被3篇论文被SCI/EI检索。申请各种专利多项,其中4项发明专利和2项实用新型专利获授权。研究成果曾获2005年上海国际工业博览会" 最具技术交易潜力奖"。培养研究生4人。