貯熱相變材料的工作性能及研究方法-wenkub
2022-12-10 23:40:40 本頁(yè)面
【正文】 手段 示差掃描量熱計(jì)（ DSC） 熱分析法（ TA THERMAL ANALYSIS METHOD） 6 DSC與 TA比較 ? 在 DSC測(cè)量中，由于試樣的尺寸太小，樣品的過(guò)冷現(xiàn)象達(dá)到最嚴(yán)重的程度，而析出則被抑制，因此，為了解相變材料在工程應(yīng)用中的特性，TA法具有重要的地位。因?yàn)榻馕?DSC曲線所涉及的技術(shù)面和知識(shí)面較廣。 ? 如果結(jié)晶速度過(guò)慢，那么結(jié)晶后的晶粒又會(huì)分散在整個(gè)液體中。 Grodzka P G. Phase Change Storage System. In: , , Solar energy technology handbook, Part A: Engineering Fundamentals, Marcel Dekker, Inc., 1980. 12 如圖 a，處于熔點(diǎn)溫度 Tm的溶液在隔熱的容器中被冷卻，結(jié)晶簇都會(huì)以以下方式進(jìn)行。暗示結(jié)晶速度較慢。 17 冷凝曲線的解釋 ? Grodzka揭示了如何從簡(jiǎn)單的冷凝曲線中獲得關(guān)于可能被選擇的 PCM的大量信息。 (a)和 (b) 又表示液體處于過(guò)冷是由于成核較差造成的。然而，穩(wěn)定溫度低于 Tm，是由于結(jié)晶動(dòng)力較差）。然而，液體和固體處于過(guò)冷可能是由于冷卻速度過(guò)快而造成的。 ? 結(jié)果，溶液溫度逐漸變低。在一定情況下，結(jié)晶區(qū)限制了物質(zhì)的傳輸，從而成為限制因素控制了整個(gè)進(jìn)程。熔化過(guò)程，換熱界面與液體接觸，因此對(duì)流成為可能。稱為正常循環(huán)，然而實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用熱板或類似系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)熔化冷凝循環(huán)測(cè)試，稱為加速熱循環(huán)測(cè)試。 ? ET AL, Accelerated thermal cycle test of latent heat storage materials, Solar Energy, (6), 1999: 483490. 25 ? 試驗(yàn)裝置由帶溫控的電熱板組成， PCM放在帶蓋的不銹鋼容器內(nèi)。 Zhang , Liang ., Numerical analysis of effective thermal conductivity of mixed solid materials, Materials amp。對(duì)于單元體可籍?dāng)?shù)值分析法計(jì)算出其有效導(dǎo)熱系數(shù)。 ? 在 900 ℃ 爐子中加熱 1min。 ? Discovered in 1864, Kopp39。 熔解熵與元素周期律的關(guān)系 70 ? 單位質(zhì)量熔解熱最高的元素排序如下表。 ? ? 1 1, J K m o lf f A f BS m S n S? ? ? ?72 ? 表中若干組化合物的計(jì)算結(jié)果表明有一半以上化合物的熔解熵的計(jì)算值與文獻(xiàn)值式比較一致的，這證實(shí)了熔解熵的迭加原則的在一定程度上的正確性，計(jì)算偏差較大的情況多出現(xiàn)在高價(jià)元素的化合物和部分低價(jià)元素化合物中。 ? ? 1 1, J K m o lf f A f BS m y S n z S? ? ? ?73 化合物熔解熱的計(jì)算 ? 化合物的熔解熱可以通過(guò)已知的熔點(diǎn)和熔解熵進(jìn)行計(jì)算： ? 而化合物的熔解熵又可由所有組成元素的熔解熵相加并進(jìn)行修正得到，即 ， ， ，為第 i種元素的摩爾數(shù)、修正因子及摩爾熔解熵。 75 熔解熱的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式（ 1） ? 認(rèn)為固體的摩爾熔解熵大致為定值，以此來(lái)估算熔解熱： 式中： Sf為常數(shù) cal/molK ，可查表 ， Tf為熔點(diǎn)，一般可從物性手冊(cè)上查得。 2. 分析指出只有那些低原子序數(shù)的元素組成的化合物才可能有最大的單位質(zhì)量熔解熱。修正因子和元素的化合價(jià)有關(guān)。 71 化合物熔解熵的計(jì)算 ? 有了元素熔解熵的數(shù)據(jù)就可按照 迭加原則 計(jì)算化合物的熔解熵。 22e e e eQ S T T? ? ?69 元素的熔解熱和熔解熵 ? 元素的熔解熵?cái)?shù)據(jù)是計(jì)算化合物熔解熵的基礎(chǔ)。 ? 若能找出 PCM的熔解熱、熔點(diǎn)與其他物理性質(zhì)之間的關(guān)系，由已知或易知的物性參數(shù)來(lái)估算或預(yù)測(cè)熔解熱、熔點(diǎn)，顯然對(duì)相變材料的選配具有重要意義。 膨脹石墨是在 900℃ 的爐子中加熱 60s， 使其急速膨脹到 3575μm 45 ? SA/EG
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