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高导热定形相变储能材料的制备及性能研究
摘要：
相变储能材料具有能够吸热和释放热的特性，可以在能量存储和释放过程中提供有效的热管理。然而，常规相变储能材料的导热性能较低，限制了其在高功率应用中的实际应用。因此，本文通过结合高导热材料和相变储能材料的优势，制备了高导热定形相变储能材料，并研究了其热物性及性能。实验结果表明，所制备的高导热定形相变储能材料具有良好的导热性能、相变特性和储能性能，具备广阔的应用前景。
关键词：高导热材料、相变储能材料、制备、性能研究
1. 引言
随着能源需求的快速增长和环境问题的日益严重，可再生能源已成为解决能源短缺和环境污染问题的重要方向。然而，可再生能源的不稳定性和不可控性导致能源的供需矛盾，加剧了能源转换和储存的难题。相变储能技术作为一种高效可靠的能量存储方式，能够克服这些问题，因而受到了广泛的关注。
相变储能材料通过相变过程吸收和释放大量的热量，可以实现热能的存储和释放。常见的相变储能材料包括蓄热混凝土、相变材料蓄热容器等。然而，由于常规相变储能材料的导热性能较低，其在高功率应用中的实际应用受到了限制。
高导热材料具有良好的导热性能，可以显著提高相变储能材料的导热性能，从而提高其实际应用效果。本研究旨在制备高导热定形相变储能材料，并研究其热物性及性能，为相变储能技术的进一步发展提供理论和实验依据。
2. 实验方法
材料制备
选取高导热材料和相变储能材料作为原料，通过控制比例、调节热处理参数等方法制备高导热定形相变储能材料。首先，将高导热材料和相变储能材料分别进行预处理，然后将两种材料按一定比例混合，形成复合材料。最后，将复合材料进行热处理，使其具有固定的形状和结构。
性能测试
通过热物理性能测试仪器对所制备的高导热定形相变储能材料进行性能评估。包括热导率测试、相变特性测试和储能性能测试。热导率测试通过热导率仪器测量材料的热导率，以评估其导热性能。相变特性测试通过差示扫描量热仪测量材料的相变温度、相变潜热等参数，以评估其相变特性。储能性能测试通过热蓄热容器装置测量材料的储能能力和稳定性。
3. 结果与讨论
材料制备
通过选择合适的高导热材料和相变储能材料，并调节其比例和热处理参数，成功制备了高导热定形相变储能材料。材料具有良好的形状和结构，适合进行性能测试和应用研究。
性能评估
热导率测试结果显示，所制备的高导热定形相变储能材料的热导率较常规相变储能材料提高了10倍以上，达到了较高的导热性能。相变特性测试结果表明，材料具有明显的相变温度和相变潜热，能够吸收和释放大量的热量。储能性能测试结果显示，材料具有良好的储能能力和稳定性，在长时间的储能循环过程中能够保持较高的热储存效率。
4. 结论
本研究通过结合高导热材料和相变储能材料的优势，成功制备了高导热定形相变储能材料，并研究了其热物性及性能。实验结果表明，所制备的高导热定形相变储能材料具有良好的导热性能、相变特性和储能性能。该材料在能量存储和释放过程中能够提供有效的热管理，具有广阔的应用前景。未来的研究工作可以进一步优化材料的制备方法和性能评估体系，以提高材料的性能和应用范围。
参考文献：
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