堇青石-莫来石复相储热陶瓷与PCM相容性研究

摘要：

以煅烧铝矾土、滑石及石英为原料,采用挤出成型,制备堇青石-莫来石复相蜂窝陶瓷,用这种显热储热陶瓷(简称基体)封装PCM制备潜热/显热复合储热材料.设计F系列封装剂配方组成,选择PCM为AlSi20、Na2SO4,制得PCM/蜂窝陶瓷复合储热材料,热震循环(200～900℃)30次,每次循环在900℃保温12h.利用XRD、SEM、TG-DSC等分析相组成、微观结构、封装剂与基体结合性、基体与PCM相容性、复合储热材料的相变温度及相变焓.结果表明,经1440℃烧成的蜂窝陶瓷,Wa、Pa、D及a轴抗压强度分别为2.38％、6.32％、2.65 g/cm3,25.77 MPa;XRD显示相组成为堇青石、莫来石及少量镁铝尖晶石;30次热震后,Wa、Pa略有升高,D及σa略有降低.封装剂剪切强度测定结果表明,封装剂F2与基体结合强度最大,达2.53 MPa,SEM显示F2与基体结合良好.热震循环30次后,基体断面SEM图表明,PCM无渗漏.TG-DSC结果表明,经30次热循环后,A1Si20/蜂窝陶瓷复合储热材料的相变范围为571.7～583.5℃,峰值为578.3℃,峰值温度偏移不超过0.7％.复合储热材料具有优良的储热性能.

关键词：堇青石-莫来石、复相蜂窝陶瓷、封装剂、相变材料、相容性、潜热/显热复合储热

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分类号：TQ174.4

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2010CB227100

在线出版日期：2016-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：568-576