Technologie de stockage de phase de phase compositeÉvite de nombreux inconvénients du stockage de chaleur sensible et des techniques de stockage de phase de phase en combinant les deux méthodes. Cette technologie est devenue un hotspot de recherche ces dernières années, tant au niveau national et international. Cependant, les matériaux d'échafaudage traditionnels utilisés dans cette technologie sont généralement des minéraux naturels ou leurs produits secondaires. Une extraction ou un traitement à grande échelle de ces matériaux peut endommager l'écosystème local et consommer des quantités importantes d'énergie fossile. Pour atténuer ces impacts environnementaux, les déchets solides peuvent être utilisés pour produire des matériaux de stockage de chaleur à changement de phase composite.
Les scories en carbure, un déchet solide industriel généré lors de la production d'acétylène et de chlorure de polyvinyle, dépasse 50 millions de tonnes par an en Chine. L'application actuelle de scories en carbure dans l'industrie du ciment a atteint la saturation, conduisant à une accumulation en plein air à grande échelle, à la décharge et au déversement de l'océan, qui endommagent gravement l'écosystème local. Il est urgent d'explorer de nouvelles méthodes d'utilisation des ressources.
Pour résoudre la consommation à grande échelle de scories en carbure de déchets industriels et préparer des matériaux de stockage de phase composites à faible coût à faible coût à faible coût, des chercheurs de l'Université de génie civil et de l'architecture de Pékin ont proposé d'utiliser des scories en carbure comme matériel d'échafaudage. Ils ont utilisé une méthode de frittage à la pression à froid pour préparer les matériaux de stockage de phase composite de scories de laises de na₂co₃ / carbure, suivant les étapes indiquées sur la figure. Sept échantillons de matériaux de changement de phase composite avec différents rapports (NC5-NC7) ont été préparés. Compte tenu de la déformation globale, de la fuite de sel fondu en surface et de la densité de stockage de la chaleur, bien que la densité de stockage de la chaleur de l'échantillon NC4 soit la plus élevée parmi les trois matériaux composites, il a montré une légère déformation et une fuite. Par conséquent, l'échantillon NC5 a été déterminé comme ayant le rapport de masse optimal pour le matériau de stockage de chaleur à changement de phase composite. L'équipe a ensuite analysé la morphologie macroscopique, les performances de stockage de chaleur, les propriétés mécaniques, la morphologie microscopique, la stabilité cyclique et la compatibilité des composants du matériau de stockage de chaleur à changement de phase composite, produisant les conclusions suivantes:
01La compatibilité entre les scories en carbure et Na₂co₃ est bonne, permettant aux scories en carbure de remplacer les matériaux d'échafaudage naturels traditionnels lors de la synthèse des matériaux composites de phase composite Na₂Co₃ / Carbure. Cela facilite le recyclage des ressources à grande échelle des scories en carbure et réalise la préparation à faible teneur en carbone et à faible coût des matériaux de stockage de chaleur à changement de phase composite.
02Un matériau de stockage de chaleur à changement de phase composite avec d'excellentes performances peut être préparé avec une fraction de masse de 52,5% de scories en carbure et 47,5% de matériau de changement de phase (Na₂co₃). Le matériau ne montre aucune déformation ni fuite, avec une densité de stockage de chaleur allant jusqu'à 993 J / g dans la plage de température de 100 à 900 ° C, une résistance à la compression de 22,02 MPa et une conductivité thermique de 0,62 W / (M • K). Après 100 cycles de chauffage / refroidissement, les performances de stockage de la chaleur de l'échantillon NC5 sont restées stables.
03L'épaisseur de la couche de film de matériau de changement de phase entre les particules d'échafaudage détermine la force d'interaction entre les particules d'échafaudage et la résistance à la compression du matériau de stockage de chaleur à changement de phase composite. Le matériau de stockage de chaleur à changement de phase composite préparé avec la fraction de masse optimale du matériau de changement de phase présente les meilleures propriétés mécaniques.
04La conductivité thermique des particules d'échafaudage est le principal facteur affectant les performances de transfert de chaleur des matériaux de stockage de chaleur à changement de phase composite. L'infiltration et l'adsorption des matériaux à changement de phase dans la structure des pores des particules d'échafaudage améliorent la conductivité thermique des particules d'échafaudage, améliorant ainsi les performances de transfert de chaleur du matériau de stockage de chaleur à changement de phase composite.
Heure du poste: 12 août-2024