在具有自主知识产权的超多孔陶瓷(气孔率达96%以上)制备的基础上,研究相变储能材料及其在超多孔陶瓷中的复合工艺,界面结合机理及储放热过程,成功制备出了相变温度为881.93 ℃、相变潜热为155.3 J/g、导热系数为1.059 W/(moK)、热扩散系数为0.6902 mm2/s、比热容为1.535 MJ/(m3oK)、储能密度为276 kJ/kg(ΔT = 100 ℃)、抗热震性良好的复合相变蓄热材料。采用红外热成像测温仪对蓄热储能材料的蓄放热过程进行动态测试,利用三维有限元分析方法建立相应的数学模型,探讨新型蓄热储能材料的导热机理。运用人工神经网络模型对蓄热储能材料的使用寿命进行预测。建立陶瓷窑炉的实验模型对储能材料进行模拟,为新型蓄热储能材料在陶瓷窑炉实际工程中的应用提供理论参考和评价方法。设计制造高储能密度蓄热储能材料,并应用于陶瓷窑炉节能及燃烧技术中,开拓蓄热储能材料在陶瓷行业中应用的基础研究。为了减少窑炉的热损失,还研究了SiO2气凝胶-硬硅钙石型硅酸钙复合纳米孔超级绝热材料,利用水热合成法合成了硬硅钙石晶须,为绝热材料在窑炉节能降耗中的应用进行创新性的基础研究工作。
英文主题词super-porous ceramic; energy storage materials; thermal performances; dynamic test; longevity prediction