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| 1 | 储热材料研究现状及发展趋势显示文摘储热材料的研究是当今世界研究的热点。本文综述了近几年关于显热储热材料,潜热储热材料,热化学储热材料的材料体系、制备技术及性能特点。对各种储热材料组成、结构、制备工艺、性能特点、存在的问题、应用前景及未来的发展趋势进行了分析讨论。每种储热材料都存在着各自的优点和不足,为了充分发挥材料的优点,尽量避免其缺点,采用制备复合材料的方法是储热材料研究和应用的重要趋势。目前对新型复合储热材料的制备方式主要有:(1)物理和化学方法制备微/纳米胶囊相变材料;(2)宏观包裹法;(3)混合烧结法制备定型复合相变材料;(4)吸附浸渍法制备复合相变材料等,本文对这些复合储热材料的研究和应用趋势进行了论述。 | 冷光辉 曹惠 彭浩 常春 熊亚选 姜竹 丛琳 赵彦琦 张赣 谯耕 张叶龙 许永 赵伟杰 丁玉龙 | 2017 | 储能科学与技术2017，6，5： | 45 |
| 2 | 泡沫金属强化石蜡相变蓄热过程可视化实验显示文摘相变材料的低热导率是限制潜热蓄热广泛应用的重要原因。将相变材料石蜡真空条件下注入到泡沫金属铜内制备泡沫金属铜-石蜡复合相变材料,通过铜的高热导率及高孔隙材料的大面体比来强化相变换热过程。采用DSC示差扫描量热法对石蜡进行热物性测量获得准确的石蜡相变温度及相变潜热。以管壳式相变蓄热结构为对象,提取对称结构进行可视化设计,对比纯石蜡及泡沫金属铜-石蜡复合材料在相同运行条件下的相变过程,追踪二者熔化过程的相界面位置随时间的演化过程并布置热电偶准确测量材料内部的温度分布。结果显示加入泡沫金属后的复合材料的内部温差明显减小,温度分布均匀,蓄热热通量显著增大,有效缩短相变时间并缓解了自然对流造成的顶部过热和底部不熔化现象。 | 杨佳霖 杜小泽 杨立军 杨勇平 | 2015 | 化工学报2015，66，2： | 26 |
| 3 | 纳米石墨烯片/石蜡复合相变蓄热材料的热性质研究显示文摘采用两步法,通过磁力搅拌和超声振荡,制备了以纳米石墨烯片GnPs为导热增强相的纳米GnPs/石蜡复合相变蓄热材料。红外光谱分析结果表明GnPs与石蜡之间未发生化学反应,仅是简单的物理复合作用。差示扫描量热分析(DSC)表明,复合材料的相变温度几乎保持不变,但其相变潜热随纳米GnPs含量的增加呈降低趋势,在质量分数为1%时,熔化和凝固过程的相变潜热较纯石蜡分别下降约9.6%和10.1%。此外,复合材料的导热系数随GnPs质量分数增加而增加,在质量分数为2%时,导热系数相对提高率为34.2%,表现出良好的强化导热效果。 | 吴淑英 童旋 龚曙光 彭德其 肖松 | 2014 | 化工新型材料2014，42，7： | 20 |
| 4 | 相变储能材料的研究与应用进展显示文摘随着能源总量的减少,再加之人们对能源需求的逐渐增大,如何更高效、更合理地利用能量成为了各界学者研究的热点问题。在这种形势下,相变储能作为一种能有效利用能源进而提高能量利用率的技术手段受到越来越多人的关注。其中相变储能材料是相变储能技术的核心研究内容。由于自身蓄、放能量的灵活性和高效性,相变储能材料在各个领域得到越来越广泛的应用。总结了各类相变材料的优缺点和适用范围,总结了近年来相变材料的研究进展情况,又对无机、有机和复合相变材料的特点及应用做了全面的概述,并指出了相变材料目前存在的问题以及解决方法,最后对相变材料的未来发展方向进行了展望与探讨。 | 王文楷 董震 赖艳华 吕明新 | 2020 | 制冷与空调(四川)2020，34，1： | 20 |
| 5 | 开孔泡沫铝内石蜡融化相变过程的可视化实验研究显示文摘采用光学显微与红外热成像技术对开孔泡沫铝内石蜡的融化相变过程进行了可视化实验,更加直观地考察泡沫铝强化石蜡传热性能,并重点分析泡沫金属微观孔隙结构下石蜡融化界面演化、融化液相流体流动及温度分布特征。研究结果表明:相变材料中填充泡沫金属可有效降低导热热阻、强化相变传热;与纯石蜡系统相比,石蜡/泡沫铝复合材料系统温度分布更加均匀,具有更好的热响应性能。与纯石蜡系统存在明显的融化前沿界面相比,石蜡/泡沫铝复合系统中融化区与非融化区交错分布,融化界面相对模糊。此外,实验还观测到泡沫铝内石蜡融化液相中存在大量片絮状悬浮物现象。 | 杲东彦 陈振乾 陈凌海 | 2014 | 化工学报2014，65，S1： | 16 |
| 6 | 脉动热管相变蓄热器蓄热实验分析显示文摘为了研究脉动热管对相变蓄热装置传热能力的优化,设计并搭建了脉动热管相变蓄热装置试验台,实验验证相变潜热蓄热量远大于显热蓄热量;在相同工况下改变加热流体流量,流量增大对传热优化有一定作用,但流量不宜过大;调整热源温度,温度越高,相变蓄热过程所需要的时间就越少;与常规铜管进行蓄热实验对比,脉动热管相变蓄热装置在蓄热过程中节省了47%的蓄热时间,同时优化了相变蓄热装置的传热均匀性。实验证明利用脉动热管技术对相变蓄热系统进行传热优化是可行的。 | 罗孝学 章学来 华维三 毛发 | 2017 | 化工学报2017，68，7： | 12 |
| 7 | 多孔基定形复合相变材料传热性能提升研究进展显示文摘先进的相变储能材料是推动储能技术发展的核心和关键,在促进新能源开发和提高能源利用率中起着至关重要的作用.因在相变过程中具有高储能密度和小体积变化等优势,相变材料中应用最多的是固-液相变材料.然而在其相变过程中会发生固态向液态的转变,为了避免其在液相状态下的泄露,需要加以定形才能使用.多孔基复合相变材料在有效防止固液相变发生泄露的同时,还需兼顾定形复合相变材料传热性能的提升.本文针对这个问题进行了大量的调研,对近年来国内外在提高多孔基定形复合相变材料传热性能方面的研究进行了综合分析,介绍了三种强化传热的方法,分别是使用高导热多孔材料做载体材料、掺杂高导热纳米材料做添加剂以及构筑高导热多级结构多孔材料,并对提升复合相变材料传热性能研究方法的前景作了展望. | 王静静 徐小亮 梁凯彦 王戈 | 2020 | 工程科学学报2020，42，1： | 10 |
| 8 | 复合类相变蓄热材料的研究进展显示文摘随着化石燃料等能源的枯竭,各个国家都在竭力研发节能环保材料。相变蓄热材料(PCM)是当前最重要的功能材料之一,相变蓄热材料的制备研发已成为业界研究的热点。虽然相变蓄热材料在各个领域应用越来越广,但由于其本身存在导热系数低、储能密度小等缺点,致使它在实际应用过程中受到极大限制。针对该问题,首先总结概括了相变蓄热材料的种类特点,并对近期国内外有关复合相变材料的制备及研究进展进行了综述,最后对复合相变材料的未来发展方向进行了探讨与展望,加速推动了相变蓄热材料应用于工程实际,对于保护环境和节约能源具有重要意义。 | 方桂花 刘殿贺 张伟 虞启辉 谭心 | 2021 | 化工新型材料2021，49，6： | 9 |
| 9 | 金属/相变储热材料的导热性研究进展显示文摘基于相变储热材料存在导热系数低的问题,研究者利用金属导热系数高的特点,与相变储热材料复合,通过理论分析、数值模拟、实验研究三方面来研究复合相变材料导热性的变化,金属与相变储热材料复合后,显著提高了相变储热材料的热导率,但同时对储热装置的储热能力以及自然对流等性能又具有一定的抑制作用。文章综述了近年来国内外学者对金属复合相变储热材料导热性的研究进展,分析了多孔泡沫金属、金属颗粒、纳米颗粒、金属矩阵等几种主要强化方法,并探讨了今后相关方面的研究重点,提出泡沫金属和纳米颗粒对相变储热材料热导率强化的优点,同时应加强这两方面的理论研究,开拓其在市场上的应用。 | 向欢欢 陈观生 张仁元 刘冲冲 李风 | 2014 | 储能科学与技术2014，3，5： | 9 |
| 10 | 多孔基复合相变材料的制备与研究进展显示文摘相变材料具有储能密度较高、储存温度较低、近似恒温操作和储存空间较小等特点,利用相变材料与合适的多孔基体复合可形成多孔基复合相变材料,从而实现其对环境温度调节和控制的目的。综述了多孔基复合相变材料的制备与研究方面的进展情况,并着重介绍了可用于与多孔基体复合的相变材料种类、多孔基体的选择和多孔基复合相变材料的应用,对于了解和掌握多孔基复合相变材料的制备、研究和应用具有较为重要的参考价值。 | 陈立萌 朱孝钦 周新涛 胡劲 兰阳 常静华 | 2016 | 材料导报2016，30，7： | 9 |
| 11 | 泡沫材料冰蓄冷板融化过程的研究显示文摘建立了填充泡沫材料冰蓄冷板内冰融化过程的数学物理模型,该模型考虑了融化液态水自然对流的影响。分别数值模拟了填充开孔聚氨酯泡沫、泡沫铜的冰蓄冷板的融化过程,研究了泡沫材料冰蓄冷板融化过程的速率、温度分布、相界面移动等规律。进行了实验对比,验证分析了泡沫材料的孔隙参数对融化速率的影响。结果表明,填充低导热系数泡沫材料可有效延长冰蓄冷板的释冷时间,该时间随泡沫孔密度的减小而增加、随孔隙率的增大而略减。填充高导热系数泡沫材料可有效改善冰蓄冷板温度分布,可加快冰融化速率,该速率随着泡沫孔隙率的减少而增加、随孔密度的减少而略增。 | 蒋玉龙 张素军 李菊香 | 2015 | 制冷学报2015，36，5： | 9 |
| 12 | 赤藓糖醇基复合相变材料的研究进展显示文摘相变储热材料通过其相变潜热实现能量的吸收、储存与释放,可以合理有效地利用现有能源、优化使用可再生资源和提高能源利用率。赤藓糖醇的相变温度约118℃,潜热约314 J/g,储能密度大、无腐蚀性,在中温储能领域有广阔的应用前景,现已被广泛应用于太阳能蓄热、工业余废热回收、清洁供暖等领域。然而,赤藓糖醇过冷严重、导热性能相对较差,使得热能无法及时地释放,造成热能利用效率不高,极大地限制了其在储能领域的应用。复合材料制备技术的发展为改善赤藓糖醇的过冷与导热性能提供了一种新的方法,在保留赤藓糖醇优异性能的同时,弥补了它的高过冷和低导热等缺陷。目前,制备赤藓糖醇复合相变材料已成为改善赤藓糖醇性能的主要方法,并取得了显著的成果。引入成核剂可以降低体系的形核势垒,促进成核,从而抑制过冷。纳米金属及其氧化物、膨胀石墨、石墨泡沫等材料的合理引入明显降低了赤藓糖醇的过冷度,最高可降低93%。将赤藓糖醇长时间控制在过冷的亚稳态,是利用其高过冷特性进行跨季节储能应用的关键,但该技术仍处于研究阶段。通过添加高导热材料来增加赤藓糖醇的当量热导率和增大相变蓄热器换热面积是赤藓糖醇热强化的主要措施,当量热导率可高达30 W/(m·K),且热利用率显著提高。相平衡理论为调节赤藓糖醇的相变温度提供了思路,选择合适的有机相变材料可以制备出相变温度在70~120℃范围内可调、潜热大于200 J/g的共晶相变材料。本文简述了赤藓糖醇基复合相变材料的常用制备技术,分别对改善赤藓糖醇过冷性能和导热性能的手段以及如何利用赤藓糖醇的高过冷进行综述,归纳了调控赤藓糖醇相变温度的方法,分析了赤藓糖醇基复合相变材料在实际应用中的优势。 | 马超 王静 冀志江 王永超 解帅 李衎 李飞 | 2021 | 材料导报2021，35，11： | 8 |
| 13 | 低温相变储能单元强化传热特性实验显示文摘以石蜡为相变储能材料,开孔泡沫铜为强化传热介质,针对该文研制开发的模块式低温相变储能装置,搭建测试强化传热后的新型矩形腔体-内插U型管储能单元实验平台,实验研究不同热源温度与不同环境温度对储能散热过程与单元性能的影响。结果表明加入泡沫铜后的储能单元内部温差明显减小,温度分布均匀。储能单元换热量显著增大,缩短了储散热时间。在较低热源温度与较高环境温度下,添加泡沫铜对储能单元的储散热更具有优化效果,相对优化率分别达到47.5%和8.3%。 | 刘洋 段建国 贺秀芬 王亚雄 韩晓星 | 2020 | 太阳能学报2020，41，6： | 7 |
| 14 | 一种用于储存太阳能的相变材料研究显示文摘太阳能辐射总量尽管很大,但其能流密度低,稳定性差,受时间、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制,以及气候等随机因素的影响。另外,太阳能利用装置效率偏低,成本较高。本文针对太阳能相变蓄热技术和相变蓄热材料做了实验研究,发现利用相变蓄热技术能很好的解决这些问题。 | 罗孝学 邹长贞 | 2018 | 太阳能2018，，1： | 6 |
| 15 | 熔融盐/金属复合相变储热材料的研究进展显示文摘储热技术可以提高能源利用效率、解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,储热材料是其实际应用的关键。熔融盐具有传热、储热能力,是一种理想的相变储热材料,已广泛应用于储热技术中。熔融盐的导热系数一般为0.5~1.0 W/(m·K),作为相变储热材料,存在导热系数低的问题。而通过将其与金属材料复合可以大幅提高其导热系数,增强其储热性能,熔融盐/金属复合相变储热材料已成为熔融盐应用的重点研究方向之一。总结了镍、铝、铜、镁等金属元素以颗粒、泡沫、翅片等结构形式与熔融盐复合的复合相变储热材料的研究进展,还介绍了熔融盐/金属复合相变储热材料的制备方法及其在工业余热回收、太阳能热发电方面的应用,同时概述了高温熔融盐对金属的腐蚀行为。 | 赵新波 李传常 谢宝珊 张波 陈荐 陈中胜 李微 | 2019 | 中国材料进展2019，38，12： | 6 |
| 16 | 金属基复合高温相变储热材料制备与性能研究显示文摘本文以二元共晶碳酸盐(Li2CO3-K2CO3)为高温相变储热材料,泡沫金属铜为骨架基体,制备了具有高导热性能、高储热密度的金属基复合高温相变储热材料。对复合材料制备过程中泡沫金属的填埋方式等制备条件进行了优选,对相变材料的储热密度及导热系数进行了计算和测试,分析了泡沫铜孔密度、孔隙率等参数对材料性能的影响规律。结果表明:40 PPI泡沫金属在相变材料中的最佳填埋方式为中埋法,35 PPI泡沫金属的最佳填埋方式为底埋法。使用孔隙率在95%左右的泡沫铜,可使相变材料导热系数提高34倍,同时保证了复合相变材料具有较高的储热密度。 | 徐阳 朱桂花 吕硕 单博 何雅玲 | 2016 | 工程热物理学报2016，37，7： | 5 |
| 17 | 相变混凝土的研究及发展趋势显示文摘混凝土的温度裂缝问题越来越引起人们的关注,相变混凝土是解决混凝土裂缝的新方法,在分析混凝土温度裂缝原因的基础上,提出相变混凝土控温的设计思路,综述了用于相变混凝土的复合相变材料的研究,总结了相变混凝土的性能研究进展,分析了目前存在的问题,并对未来发展趋势进行展望。 | 赵思勰 晏华 李云涛 汪宏涛 胡志德 | 2017 | 硅酸盐通报2017，36，4： | 5 |
| 18 | 孔隙分布对分形泡沫金属基相变材料传热特性的影响显示文摘基于分形理论,采用Sierpinski分形结构来模拟分形泡沫金属的孔隙结构。以泡沫金属为基体,孔隙中填充相变材料,通过数值计算比较了相同孔隙率和分形维数但不同孔隙结构分布规律的泡沫金属基相变材料在恒热流边界条件下的传热特性差异,得到了在传热过程中相变材料的相变率随时间变化及其相场分布情况云图。结果表明:当泡沫金属存在开口孔且所在位置处于热流边界时,孔隙中相变材料的传热速率明显大于不存在任何孔隙处于热流边界的情况;当泡沫金属不存在孔隙处于热流边界时,随着泡沫金属比表面积的增大,孔隙中相变材料传热速率增大;且分形体的分形级数越高,孔隙分布规律对其传热性能的影响程度越大。 | 王晟琪 郑佳宜 余延顺 | 2018 | 化工进展2018，37，9： | 4 |
| 19 | 石墨/Ba(OH)_2·8H_2O复合相变材料的制备及热性能显示文摘以BaCO_3、CaCl_2、NaCl为成核剂,进行Ba(OH)_2·8H_2O的成核剂筛选实验。采用超声波震荡法,制备不同质量分数的石墨/Ba(OH)_2·8H_2O复合相变蓄热材料体系。对该复合相变蓄热材料体系进行步冷曲线、DSC、导热系数测试和红外成像表征,结果表明:添加1%~2%的BaCO_3不仅可使Ba(OH)_2·8H_2O的过冷度小于1℃,并可延长相变潜热放热时间;石墨粉可有效提高Ba(OH)_2·8H_2O的导热系数和相变稳定性,但添加量应小于0.3%,过量会导致相变潜热值下降和石墨粉在基体材料中的团聚。 | 华维三 章学来 丁锦宏 刘宇飞 罗孝学 | 2017 | 太阳能学报2017，38，7： | 4 |
| 20 | 赤藓糖醇基相变复合纤维制备及热性能显示文摘开发了相变温度为98.63℃的赤藓糖醇/硫脲共晶混合物,采用静电纺丝法制备赤藓糖醇、赤藓糖醇/硫脲和赤藓糖醇/木糖醇与聚乙烯醇的相变复合纤维,研究了石墨烯作为导热增强材料对复合材料形貌及热性能的影响。研究结果显示,复合材料各物质之间是物理结合,为表面光滑的圆柱状,直径为0.95~1.12μm,并随石墨烯含量的增加而减小。3种复合材料相变焓分别为241.6 J/g、191.4 J/g和192.7 J/g。10次热循环后复合纤维仍能保持良好的形貌,焓值损失率分别为1.2%、0.5%和0.5%;添加10%(质量分数)石墨烯后导热系数分别提高了258%、312%和260%。研究结果表明,赤藓糖醇及其共晶相变复合材料不仅具有很好的化学和形貌稳定性,还表现出优异的热性能,在120~80℃储能领域中有着巨大的应用前景。 | 车海山 陈迁乔 钟秦 何思 | 2017 | 储能科学与技术2017，6，4： | 3 |
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