蔡磊1,李立哲1,李昊2,蔡畅3,李铁虎2
1. 西北工业大学自动化学院
2. 西北工业大学材料学院
3. 石家庄铁道大学信息科学与技术学院
CAI Lei1, LI Lizhe1*, LI Hao2*, CAI Chang 3, LI Tiehu2
1. Northwestern Polytechnical University, School of Automation
2. Northwestern Polytechnical University, School of Materials Science and Engineering 3. Shijiazhuang Tiedao University, School of Information Science and Technology
摘要: 摘要 针对现有复合相变材料(Composite Phase Change Material, CPCM)中载体质量较大且导热性能不足的问题,本研究采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)胶体溶液,并通过冷冻干燥技术进一步制备成具有多孔结构的海绵状氧化石墨烯(Sponge-Like Graphene Oxide, SLGO)。利用SLGO作为载体,聚乙二醇(Polyethylene Glycol, PEG)作为相变介质,通过真空浸渍结合超声辅助工艺,制备了SLGO/PEG复合相变材料。采用紫外可见光谱(UV-vis spectrum)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、激光导热等表征技术分析了复合相变材料的微观结构和热物理性能。研究结果表明,PEG在SLGO孔隙中的有效填充和片层吸附作用不仅显著增加了石墨烯层间距,并通过氢键与SLGO表面的含氧官能团形成了稳定的相互作用。复合相变材料具有超过179 J/g的高潜热值和172.7 J/g的结晶焓,相对焓效率均超过90%,这彰显了其优异的相变储能性能。尤为重要的是,SLGO的添加显著提升了材料的热导率,当SLGO的质量分数增至1%时,复合相变材料的热导率可达0.98 W·m?1·K?1。此外,随着SLGO含量的增加,复合相变材料的定形效果得到显著增强。
中图分类号:
TrendMD: