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复合相变材料实验方案 实验目的：目前国内对建筑节能用的相变储热复合材料的研究还不多，为了能够使相变储能技术在建筑节能领域发挥更多的作用，本实验旨在制备出一种适宜于建筑节能用的有机复合相变材料；选用丙三醇和丁四醇为原料，以粉煤灰、活性炭作为基质进行复合，选用石墨作为改善相变材料导热性能的添加剂。对复合后的材料进行系列的测试，得出了复合材料的相变温度、相变潜热、凝固特性以及其使用时的稳定性能，最后评价它的经济性，以为实现商业化提供可能。 1 实验部分 材料和仪器 实验材料：丙三醇、丁四醇、作为复合材料；石墨为添加剂，提高导热性能；多孔介质为粉煤灰（重庆四川石马电厂），活性炭，在使用过程中预先进行干燥处理；PH=1、2、3、4、5的盐酸，质量分数为9%的十六烷基溴化铵溶液，作为多孔材料的改性试剂； 实验仪器：10级的电子天平，用于样品配置；德国NETZSCHZZ公司生产的DSC-200PC的差示扫描量热仪，试样的升温过程0-50摄氏度，降温过程为50-0摄氏度，吹扫气速度是20mL/min，保护气流速度为60mL/min,每种试样测试两组样品，若两组样品差别，则再加测量样品。数据采集仪用的是安捷伦34970A，热电偶为进过校准的铜-康铜热电偶； 复合材料的制取 未了减少实验次数，首先选取丙三醇与丁四醇质量分数为50%和50%，将配置好的复合材料放在坩埚中用DSC进行测试，找出复合材料共融时的范围，然后在此范围内将丙三醇的质量分数以5%进行替增，再次测量，进一步缩小范围；然后在此范围内再以1%的质量分数进行替增，直至找出达到共熔点的质量比，并可得知其比热、潜热值。 相变材料与粉煤灰的复合 为了提高粉煤灰的吸附效果，首先要对其表面微孔结构进行处理。如果不处理，相变材料分子运动会被限制，会影响潜热的容量；孔径太大，微孔毛细管力不足以维持相变材料。所以选取不同PH值的盐酸进行处理，以期达到最好的吸附效果；另外，采用真空吸附法比在常压下，吸附效果要好。 选取一定量的相变材料放在抽滤瓶中，采用水浴加热，使其达到融入状态；加入一定量的粉煤灰和PH=1的盐酸溶液，然后密封。用真空泵抽其真空，使其维持在0.05MPa；浸泡24小时后，过滤干燥；取一定量的混合物，用DSC测其相变温度、潜热和比热容。 重复上述过程，只是将PH分别改为2、3、4、5，记录其相变温度、潜热和比热容，绘制成图表。 凝固-融化循环测试 将复合相变材料在-10-50摄氏度之间循环测试，循环测试次数200次然后用差示扫描量热仪测试其熔点、潜热和比热容，记录数据，绘制表格，然后与初始相变材料对比。 放热特性试验 预期的复合相变材料的导热性能不会很高，可以通过入适量的石墨来提高导热性能。将10g复合相变材料放入直径为5cm的烧杯中，再加入4%的石墨，烧杯中间放入热电偶，放入35摄氏度的水浴加热融化，等烧杯中得相变材料融化后迅速取出，放在6摄氏度的恒温水浴中冷却，同时采集数据。 分析实验数据，并处理实验结果 对结果进行讨论，并得出结论