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      中溫相變儲熱領域新進展:相變微膠囊解決金屬融化后的泄漏腐蝕問題
      2021-08-06 13:57:57 作者:銹所201 來源:中國礦業大學新聞網 電力學院 分享至:

       以金屬作為固-液相變材料(PCMs)一直以來都是相變儲熱領域的研究熱點之一。然而,由于在相變過程中易發生泄漏和腐蝕問題,金屬相變材料的應用受到嚴重的限制。采用微膠囊封裝技術制備相變微膠囊,可以解決金屬融化后的泄漏和腐蝕問題,對促進金屬相變儲熱技術的大規模應用,具有重要意義。


      目前,金屬相變材料的微膠囊化比較困難,技術還不成熟。近日,中國礦業大學電力學院朱春宇教授課題組通過簡單的水蒸汽/水煮自氧化、高溫熱氧化兩步處理的方法成功制備了具有核-殼結構的Sn@SnO2相變微膠囊。

      兩步法處理過程包括:

      1  水蒸汽/水煮預處理,在金屬顆粒表面形成SnO2·xH2O前驅體薄膜;

      2  氧氣氣氛下熱氧化處理,進一步生成穩定、厚實的SnO2殼膜。


      Sn@SnO2相變微膠囊的制備流程:(a)水蒸汽預處理,(b)水煮預處理

      制得的Sn@SnO2相變微膠囊的相變溫度為~232℃,相變潛熱為~53J/g,并且具有優異的熱循環穩定性。在100次熔化-凝固后,其熱物性基本不變,核-殼結構仍保持完好。這項研究為制備金屬相變微膠囊提供了可行的策略。


      100次熔化-凝固循環后的掃描電鏡圖:(a) vapor-30, (b) vapor-90 and (c) water-20


      樣品water-20的100次熔化-凝固循環后的斷面的EPMA分析

      相關研究以“Synthesis of Sn@SnO2 core-shell microcapsules by a self-oxidation strategy for medium temperature thermal storage”為題,在線發表于Chemical Engineering Journal 2021,420, 129906(影響因子:10.652)。
       

       

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