導(dǎo)語(yǔ)：相變儲(chǔ)能保溫建筑材料制備及性能評(píng)價(jià)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：考慮到建筑材料要求無(wú)毒、不易燃、無(wú)腐蝕，有較好的相變可逆性，且相變潛熱大，原料易得價(jià)格便宜的特點(diǎn)，筆者用石蠟做儲(chǔ)能物質(zhì)，相變溫度30℃，與交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合制備了一種定形復(fù)合相變材料石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合相變材料，與普通建筑材料結(jié)合可制成能夠調(diào)節(jié)溫度、儲(chǔ)蓄熱能的建筑材料。

關(guān)鍵詞：相變儲(chǔ)能；建筑材料；石蠟；交聯(lián)高密度聚乙烯

在建筑中利用相變儲(chǔ)能材料，要考慮一下幾個(gè)方面：（1）材料的相變溫度要與建筑設(shè)計(jì)溫度差別不大，否則儲(chǔ)能材料無(wú)法發(fā)揮保溫作用；（2）成本問(wèn)題，制作相變儲(chǔ)能保溫建筑材料的原材料是否廉價(jià)易得直接關(guān)系到材料能否被選用；（3）無(wú)毒、不易燃、不揮發(fā)，建筑是人類長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的處所，因此建筑材料關(guān)系人類安全；（4）材料的相變性，關(guān)系著建筑的保溫性能。本文采用石蠟做儲(chǔ)能物質(zhì)，石蠟是石油副產(chǎn)品，具有價(jià)格便宜、易得的特點(diǎn)，其化學(xué)穩(wěn)定性好，自成核，沒(méi)有相分離和腐蝕性，相變溫度為30℃與人類適宜居住溫度相類似，適宜做保溫建筑材料的原材料。采用熔融共混方法制備石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合相變材料，并對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表征與測(cè)試，評(píng)價(jià)復(fù)合材料的性能。

1石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯定形相變儲(chǔ)能保溫建筑材料的制備

1.1原料配比及儀器

石蠟：熔點(diǎn)為30℃左右；交聯(lián)高密度聚乙烯，密度為943～0.497g/cm3，熔點(diǎn)約為130℃，熔體流動(dòng)速率為1.0～1.5g/1min；石墨：四［β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸］季戊四醇酯（抗氧劑1010）：純度大于98.0%。儀器有：電爐真空干燥箱，熱重分析儀，差示掃描量熱儀，導(dǎo)熱分析儀。

1.2石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合材料的制備

將交聯(lián)高密度聚乙烯和石蠟混合物在170℃攪拌，使其全部熔融，且混合均勻。加入微量抗氧劑，以防止石蠟和交聯(lián)高密度聚乙烯的熱氧化降解。在混合物中加入10%的石墨，170℃持續(xù)攪35min，使其均勻混合。將混合物置于直徑0.5cm的球形模具中，成型后在空氣中冷卻，脫模后得到石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合材料。1.3石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯定形相變儲(chǔ)能保溫建筑材料的制備將水泥、粉煤灰、增塑劑和減水劑攪拌3min，攪拌均勻后加入適量的水，繼續(xù)攪拌，并加入已制備的石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合物。充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笾频孟嘧儍?chǔ)能保溫砂漿，將其倒入預(yù)先做好的模磨具中，在適宜溫濕度下養(yǎng)護(hù)2個(gè)星期后，制得相變儲(chǔ)能保溫建筑材料。制備對(duì)照組用于測(cè)試，用上述方法制備不含石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合物的普通保溫建筑材料。利用上述板材制備相變儲(chǔ)能保溫箱體和普通保溫箱體各1個(gè)，大小均為30cm×30cm×30cm，壁厚為3cm，以備檢測(cè)用。

2石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯定形相變儲(chǔ)能保溫建筑材料的測(cè)試

2.1測(cè)試方法

自制測(cè)試裝置，將相變儲(chǔ)能保溫箱體和普通保溫箱置于溫度人工可控的智能調(diào)溫箱中，在相變儲(chǔ)能保溫箱體和普通保溫箱中放入熱電偶探測(cè)箱內(nèi)溫度，并連接計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄。測(cè)試條件：控制溫度在5h內(nèi)從10℃均勻升溫到55℃，然后在14h內(nèi)均勻降到10℃，循環(huán)3次，記錄兩個(gè)箱體中的溫度變化。

2.2測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入相變儲(chǔ)能保溫材料的保溫箱當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到甚至高于相變點(diǎn)時(shí)，相變材料由于相變潛熱，開(kāi)始吸收熱量，從而箱內(nèi)溫度比普通保溫箱體內(nèi)溫度升溫慢。而當(dāng)環(huán)境溫度由高溫開(kāi)始降溫并達(dá)到甚至低于相變點(diǎn)時(shí)，相變材料發(fā)生相變而放出熱量，從而保持相變儲(chǔ)能保溫箱比普通保溫箱體降溫慢，因此加入相變儲(chǔ)能保溫材料的保溫箱調(diào)溫效果好。測(cè)試結(jié)果可以看出，相變儲(chǔ)能保溫箱體的波動(dòng)遠(yuǎn)小于普通保溫板箱，對(duì)提高人體舒適度起到很好的效果，加入石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯定形相變儲(chǔ)能保溫材料的建筑材料具有顯著的調(diào)溫性能。

3討論

在水泥中加入復(fù)合材料制成的保溫箱，相比于未曾添加復(fù)合材料的水泥制成的保溫箱，當(dāng)環(huán)境溫度大于石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合材料的相變溫度時(shí)，隨著定型相變材料摻量的增加，由于相變潛熱總量的增加、吸收熱量增多而使樣板表面溫度下降；當(dāng)環(huán)境溫度低于石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯復(fù)合材料的相變溫度時(shí)，由于相變材料儲(chǔ)能多、放熱量大而使樣板表面溫度略有上升。充分證明了相變儲(chǔ)能材料有顯著的調(diào)溫控溫和均溫效果。

4結(jié)論

通過(guò)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)以及本文中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論可知：石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯定形相變儲(chǔ)能保溫建筑材料具有優(yōu)良的保溫隔熱性、相變儲(chǔ)能性以及減小內(nèi)部溫度波動(dòng)的性能，達(dá)到了建筑節(jié)能的效果，對(duì)社會(huì)有環(huán)保的意義。根據(jù)石蠟/交聯(lián)高密度聚乙烯定形相變儲(chǔ)能保溫建筑材料所具有的一系列功能和特性，我們可以得出其材料的主要應(yīng)用如下：涂抹于建筑物內(nèi)墻、外墻表面作內(nèi)墻保溫層和外墻保溫層；可儲(chǔ)存和利用太陽(yáng)能，有效調(diào)節(jié)和改善建筑物室內(nèi)溫度，為住宅居民提供舒適的居住條件。

作者:劉蘭 楊建華 單位:江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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