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《膨胀石墨多壁碳纳米管基共晶盐复合相变材料的制备及热特性》是一篇研究新型相变材料的论文,旨在探索一种具有优良热性能和稳定性的复合相变材料。该论文的研究对象是基于膨胀石墨和多壁碳纳米管的复合材料,并将其与共晶盐结合,形成一种新型的复合相变材料。这种材料在储能、热管理以及节能等领域具有广泛的应用前景。
论文首先介绍了相变材料的基本概念及其在能源领域的应用价值。相变材料能够通过自身的相变过程吸收或释放大量热量,从而实现对温度的调节。因此,它们被广泛应用于建筑节能、电子散热、太阳能储存等多个领域。然而,传统的相变材料存在导热性差、易泄漏等问题,限制了其实际应用。为此,研究人员尝试将高导热材料引入其中,以改善其热性能。
在本论文中,作者选择使用膨胀石墨作为基体材料。膨胀石墨具有良好的导热性和较大的比表面积,能够有效提高复合材料的整体导热性能。同时,为了进一步提升材料的导热能力和结构稳定性,作者还引入了多壁碳纳米管(MWCNTs)。多壁碳纳米管因其优异的力学性能和导热性能,被认为是理想的增强材料。
论文详细描述了复合相变材料的制备过程。首先,通过熔融法将共晶盐与膨胀石墨进行混合,然后加入一定量的多壁碳纳米管,利用机械搅拌或超声波分散技术使各组分均匀分布。最后,通过热压成型等方法获得最终的复合相变材料。整个制备过程中,作者对温度、压力和时间等关键参数进行了优化,以确保材料的均匀性和稳定性。
为了评估所制备材料的热特性,论文采用了多种实验手段进行分析。其中包括差示扫描量热法(DSC)用于测定材料的相变温度和相变潜热;热重分析(TGA)用于评估材料的热稳定性;以及导热系数测试仪用于测量材料的导热性能。实验结果表明,添加多壁碳纳米管后,复合材料的导热系数显著提高,同时其相变温度和相变潜热也保持良好。
此外,论文还对复合材料的微观结构进行了表征。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,多壁碳纳米管在材料中分布均匀,与膨胀石墨之间形成了良好的界面结合。这种结构不仅提高了材料的导热性能,还增强了其机械强度,使其更适合于实际应用。
论文还讨论了不同配比下复合材料的热性能变化情况。实验结果显示,随着多壁碳纳米管含量的增加,材料的导热性能逐步提升,但过高的含量可能导致材料的机械性能下降。因此,作者建议在实际应用中根据具体需求合理控制多壁碳纳米管的添加比例。
最后,论文总结了研究成果,并指出该复合相变材料在储能和热管理方面的巨大潜力。作者认为,未来可以进一步优化材料的组成和结构,以提高其综合性能,并拓展其在更多领域的应用范围。同时,作者也提出了一些可能的研究方向,如开发更高效的制备工艺、探索其他类型的增强材料等。
综上所述,《膨胀石墨多壁碳纳米管基共晶盐复合相变材料的制备及热特性》这篇论文为相变材料的研究提供了新的思路和技术支持,对于推动相关领域的技术进步具有重要意义。
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