복합 상변화 축열 기술두 가지 방법을 결합하여 현열 저장 및 상변화 열 저장 기술의 많은 단점을 방지합니다. 이 기술은 최근 국내외적으로 연구 핫스팟이 되었습니다. 그러나 이 기술에 사용되는 전통적인 비계 재료는 일반적으로 천연 광물 또는 그 2차 제품입니다. 이러한 물질을 대규모로 추출하거나 가공하면 지역 생태계가 손상되고 상당한 양의 화석 에너지가 소비될 수 있습니다. 이러한 환경 영향을 완화하기 위해 고형 폐기물을 사용하여 복합 상변화 열 저장 재료를 생산할 수 있습니다.
아세틸렌과 폴리염화비닐 생산 과정에서 발생하는 산업 고형 폐기물인 카바이드 슬래그는 중국에서 연간 5천만 톤을 초과합니다. 현재 시멘트 산업에 카바이드 슬래그를 적용하는 것은 포화 상태에 이르렀고, 이로 인해 대규모 야외 축적, 매립, 해양 투기가 발생하여 지역 생태계가 심각하게 손상되었습니다. 자원 활용을 위한 새로운 방법을 모색하는 것이 시급합니다.
산업 폐기물 탄화물 슬래그의 대규모 소비 문제를 해결하고 저탄소, 저비용 복합 상변화 열 저장 재료를 준비하기 위해 베이징 토목 공학 대학의 연구원들은 탄화물 슬래그를 비계 재료로 사용할 것을 제안했습니다. 그들은 그림에 표시된 단계에 따라 Na2CO₃/탄화물 슬래그 복합 상변화 축열재를 제조하기 위해 냉간 프레스 소결 방법을 사용했습니다. 비율이 다른 7개의 복합 상변화 물질 샘플(NC5-NC7)을 준비했습니다. 전체적인 변형과 표면 용융염 누출, 축열밀도를 고려하면 시료 NC4의 축열밀도가 3가지 복합재료 중 가장 높으나 약간의 변형과 누출이 나타났다. 따라서 시료 NC5는 복합 상변화 축열재에 대한 최적의 질량비를 갖는 것으로 판단되었다. 이후 연구팀은 복합 상변화 열저장 재료의 거시적 형태, 열 저장 성능, 기계적 특성, 미세 형태, 순환 안정성 및 구성 요소 호환성을 분석하여 다음과 같은 결론을 내렸습니다.
01탄화물 슬래그와 Na2CO₃의 상용성이 좋아 Na2CO₃/탄화물 슬래그 복합 상변화 축열재 합성 시 탄화물 슬래그가 기존의 천연 지지체 재료를 대체할 수 있습니다. 이는 탄화물 슬래그의 대규모 자원 재활용을 촉진하고 복합 상변화 축열 재료의 저탄소, 저비용 준비를 달성합니다.
02탄화물슬래그 52.5%와 상변화물질(Na2CO₃) 47.5%의 질량분율로 우수한 성능을 갖는 복합 상변화 축열재료를 제조할 수 있다. 이 소재는 변형이나 누출이 없으며 100~900°C 온도 범위에서 최대 993J/g의 열 저장 밀도, 22.02MPa의 압축 강도, 0.62W/(m·K의 열전도도를 갖습니다. ). 100회의 가열/냉각 주기 후에도 NC5 샘플의 열 저장 성능은 안정적으로 유지되었습니다.
03지지체 입자 사이의 상변화물질 필름층의 두께는 지지체 입자 사이의 상호작용력과 복합 상변화 축열재료의 압축강도를 결정한다. 최적의 상변화 물질 질량분율로 제조된 복합 상변화 축열재는 최고의 기계적 특성을 나타냅니다.
04지지체 재료 입자의 열전도도는 복합 상변화 축열 재료의 열 전달 성능에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 지지체 입자의 기공구조 내 상변화물질의 침투 및 흡착은 지지체 입자의 열전도도를 향상시켜 복합 상변화 축열재의 열전달 성능을 향상시킨다.
게시 시간: 2024년 8월 12일