糖醇相变储能材料晶体形态与结晶性能的研究
摘要
为了利用冶金工业中的连续和零散的间歇式中高温余热资源,糖醇作为相变材料的开发潜力巨大.本文用差热分析仪、X射线衍射仪和偏光显微镜研究了几种可作为相变材料的糖醇二元共混体系的热性能.研究显示:混合体系的相变温度和相变热焓可通过调节混合物质量配比而改变,得到的新型相变材料相变温度和热焓可调范围更宽,有望应用于冶金工业中.另外,从晶体形态与结晶性能角度进一步分析了影响储热性能的原因,为材料进一步应用提供理论参考依据.分析结果表明:共混体系晶体形态和结晶性能直接影响着混合体系的相变温度和相变潜热,并与混合物质量配比及制备过程中所使用溶剂的不同有关.一方面,混合物质量配比的不同会使共混体系晶体形成的尺寸产生不同程度的缩小,新晶界的不断形成使晶体的完善性降低,晶体长大受阻又会使结晶所需的热量少于同条件下单质本身结晶过程所吸收的热量.另一方面,混合物制备过程中所使用的溶剂不同,会因溶解性的不同而影响混合效果,从而进一步对结晶性能产生影响,并最终影响其相变温度和相变热焓.另外,混合物在一定配比下,其DSC图像还会出现双重熔融峰.双重熔融峰的产生是由于加热过程中熔融重结晶,不完善的晶体进一步产生了次级结晶.