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無機(jī)相變材料:共晶水鹽體系的前沿探索
更新時間:2024-05-08   點擊次數(shù):510次

無機(jī)相變材料:共晶水鹽體系的前沿探索

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無機(jī)相變材料(IPCMs)作為熱能儲存的活躍研究領(lǐng)域,因其高潛熱和良好的熱物理性能而備受關(guān)注。共晶水鹽體系作為IPCMs的一個重要分支,通過形成均勻混合物,實現(xiàn)了熔化溫度低于任何單一成分熔點的特性,從而在熱能儲存(TES)應(yīng)用中展現(xiàn)出卓-越的性能。

 

共晶水鹽體系的相分離問題

共晶水鹽體系在實際應(yīng)用中面臨的一個主要挑戰(zhàn)是相分離現(xiàn)象,這會導(dǎo)致材料性能下降和使用壽命減少。相分離通常與過冷現(xiàn)象相關(guān),即材料在冷卻到低于其熔點的溫度時才開始結(jié)晶。解決相分離的方法包括使用成核劑、振動法、增稠劑法等。

 

水相態(tài)分析的重要性

水相態(tài)分析對于理解和優(yōu)化共晶水鹽體系的熱物理性能至關(guān)重要。通過熱重分析(TGA)和差示掃描量熱法(DSC),可以精確測量無機(jī)水合鹽中結(jié)晶水的狀態(tài)及其在相變過程中的熱效應(yīng)。

 

低場核磁共振技術(shù)的應(yīng)用

低場核磁共振(LF-NMR)技術(shù)在共晶水鹽體系的研究中發(fā)揮著重要作用。LF-NMR能夠提供材料孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙度和孔隙大小分布的信息,這些信息對于優(yōu)化相變材料的熱傳導(dǎo)性能至關(guān)重要。此外,LF-NMR技術(shù)還可以用來評估材料的交聯(lián)密度、相容性/分散性/穩(wěn)定性以及相轉(zhuǎn)變溫度等。

 

VTMR20-010V-I 

核磁共振變溫分析儀

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低場核磁共振技術(shù)通過其獨-特的在線樣品控溫技術(shù),可以模擬不同溫度的相變過程中液相含量變化與空間分布,為研究其相變溫度,穩(wěn)定性等性能提供有力幫助。


共晶水鹽體系作為無機(jī)相變材料的一個重要方向,通過調(diào)控熔點和熱函,實現(xiàn)了在熱能儲存應(yīng)用中的高性能。盡管存在相分離等挑戰(zhàn),但通過材料設(shè)計和改性,以及低場核磁共振技術(shù)的應(yīng)用,可以有效克服這些難題。隨著對共晶水鹽體系的深入研究和優(yōu)化,它們在熱能儲存領(lǐng)域中的應(yīng)用前景將更加廣闊。

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