泡沫石墨/石蜡复合相变材料热物性研究 被引量：28

1

作者 肖鑫 张鹏 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期530-533,共4页

本文采用真空注入法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变材料,并比较了其和非真空法制备材料的注入比差异。对制成的复合相变材料进行了结构和热物性的表征及测试。采用激光热导热仪测量了有效热导率,并通过理论模型进行验证。由差示扫描量热仪... 本文采用真空注入法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变材料,并比较了其和非真空法制备材料的注入比差异。对制成的复合相变材料进行了结构和热物性的表征及测试。采用激光热导热仪测量了有效热导率,并通过理论模型进行验证。由差示扫描量热仪(DSC)得到了复合相变材料的相变特性。结果表明,真空注入法是制备多孔基材复合相变材料的有效方法,真空法得到的复合相变材料的有效热导率较纯石蜡提高了近311倍。复合相变材料的固-液相变点较纯石蜡无显著变化,受泡沫石墨中石墨骨架高热导率和多孔介质内部热非平衡的影响,复合相变材料的固-固相变点变得不明显。复合相变材料的吸热系数较纯石蜡有很大的提高。 展开更多

关键词 泡沫石墨 复合相变材料 强化换热

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基于分形理论的石墨泡沫新材料导热系数 被引量：7

2

作者 张新铭 彭鹏 王金灿 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期109-111,共3页

新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质。文中应用分形理论讨论了这种新型多孔材料的分形特性,并在此基础上建立了石墨泡沫材料的导热模型。采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式。在空腔边长为200～500μm,对应的... 新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质。文中应用分形理论讨论了这种新型多孔材料的分形特性,并在此基础上建立了石墨泡沫材料的导热模型。采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式。在空腔边长为200～500μm,对应的体孔隙率为82%～73%条件下,计算了石墨泡沫的体积分形维数和等效导热系数。这种新的研究方法对多孔材料热物性研究有一定指导意义。 展开更多

关键词 石墨泡沫 导热系数 分形

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泡沫石墨作为相变储能材料填充物的研究 被引量：9

3

作者 杨晟 许勇铁 由英来 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期598-601,661,共5页

以石蜡为相变材料、泡沫石墨为支撑结构,文章利用泡沫石墨的多孔吸附特性,采用多次真空灌注方法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。采用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的热性能进行了表征。结果表... 以石蜡为相变材料、泡沫石墨为支撑结构,文章利用泡沫石墨的多孔吸附特性,采用多次真空灌注方法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。采用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的热性能进行了表征。结果表明,石蜡充分吸附到泡沫石墨的蜂窝状微孔中,泡沫石墨的填充极大地强化了相变材料的导热能力;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当。设计了储能过程实验,并与纯石蜡试件进行了对比;储热性能测试结果表明,复合相变储热材料的储热速率比纯石蜡有了极大的提高。 展开更多

关键词 泡沫石墨 相变材料 导热系数 储热速率

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基于Ergun方程的石墨泡沫内流动阻力研究 被引量：7

4

作者 张新铭 凌娅 +1 位作者 王济平 谷沁洋 《炭素技术》 CAS CSCD 2011年第5期17-20,共4页

石墨泡沫是一种新型多孔功能材料,具有低密度、高导热、耐高温,耐腐蚀等优点。基于对颗粒填充床经典模型Ergun方程的分析,根据石墨泡沫材料内部的微几何结构,建立了面心立方体泡沫模型,在流动阻力相等的条件下,推导了多孔泡沫球孔直径... 石墨泡沫是一种新型多孔功能材料,具有低密度、高导热、耐高温,耐腐蚀等优点。基于对颗粒填充床经典模型Ergun方程的分析,根据石墨泡沫材料内部的微几何结构,建立了面心立方体泡沫模型,在流动阻力相等的条件下,推导了多孔泡沫球孔直径与填充床颗粒直径间的对应关系,提出了可用于石墨泡沫类多孔材料的流动阻力方程,并将该方程的预测值与流动阻力的数值计算结果进行了对比分析,验证了方程的适用性。 展开更多

关键词 石墨泡沫 多孔材料 流动阻力 Ergun方程

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基于石墨泡沫强化的相变储能材料研究进展 被引量：5

5

作者 郭茶秀 王闯 《新能源进展》 2014年第2期146-150,共5页

大多数相变储能材料导热性能差是导致其不能推广应用的一个重要因素,因此,目前相变材料研究的重点是提高相变材料的等效导热系数。石墨泡沫由于其特殊的微蜂窝三维结构,使其具有良好的传热性能,在储能领域有很好的应用前景。国内外学者... 大多数相变储能材料导热性能差是导致其不能推广应用的一个重要因素,因此,目前相变材料研究的重点是提高相变材料的等效导热系数。石墨泡沫由于其特殊的微蜂窝三维结构,使其具有良好的传热性能,在储能领域有很好的应用前景。国内外学者对利用石墨泡沫的强化相变传热进行了一些研究,本文主要介绍了近几年石墨泡沫/相变材料的国内外实验研究和数值模拟研究进展和存在的问题。 展开更多

关键词 石墨泡沫 相变材料 传热强化

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石墨泡沫新材料导热的分形模型 被引量：3

6

作者 张新铭 彭鹏 曾丹苓 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期82-84,共3页

新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质。本文在实验获取这种新型多孔材料的基础上,建立了基于分形理论的材料结构和导热模型,采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式,计算了石墨泡沫的剖面孔隙面积分形维数和等效导... 新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质。本文在实验获取这种新型多孔材料的基础上,建立了基于分形理论的材料结构和导热模型,采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式,计算了石墨泡沫的剖面孔隙面积分形维数和等效导热系数. 展开更多

关键词 导热系数 分形模型 石墨泡沫

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对固体吸附式制冷系统中新型多孔吸附床的初步研究 被引量：5

7

作者 王定标 谢军 《建筑科学》 北大核心 2007年第8期76-78,86,共4页

固体吸附式制冷系统中核心部件是吸附床,由于床体内的吸附剂是多孔介质,床体与吸附剂之间接触热阻大,所以热传导能力差。如果使用一种高导热系数的材料为多孔吸附床的床体,将硅胶吸附剂均匀附着在多孔吸附床的孔体内,利用多孔结构丰富... 固体吸附式制冷系统中核心部件是吸附床,由于床体内的吸附剂是多孔介质,床体与吸附剂之间接触热阻大,所以热传导能力差。如果使用一种高导热系数的材料为多孔吸附床的床体,将硅胶吸附剂均匀附着在多孔吸附床的孔体内,利用多孔结构丰富的内表面积为传热面,那么传热速率会比传统方法提高较多。 展开更多

关键词 固体吸附式制冷 多孔吸附床 多孔介质 金属泡沫 石墨泡沫

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石墨泡沫/共晶盐复合相变材料的制备及其热物性 被引量：4

8

作者 郭茶秀 胡高林 罗志军 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期262-268,共7页

为强化二元硝酸共晶盐(NaNO3/KNO3)的导热性能,在共晶盐中添加石墨泡沫制出石墨泡沫/共晶盐复合相变材料;对共晶盐和复合相变材料的相变特性进行差示热分析;对石墨泡沫的导热系数和复合相变材料的有效导热系数进行测定,并用拉曼光谱对... 为强化二元硝酸共晶盐(NaNO3/KNO3)的导热性能,在共晶盐中添加石墨泡沫制出石墨泡沫/共晶盐复合相变材料;对共晶盐和复合相变材料的相变特性进行差示热分析;对石墨泡沫的导热系数和复合相变材料的有效导热系数进行测定,并用拉曼光谱对复合相变材料进行稳定性分析。结果表明,石墨基复合材料可以用熔融浸渗法制备,且制备样品的稳定性能良好。复合相变材料的相变温度(221.3°C)与共晶盐(222.4°C)相似,其相变潜热与基于复合材料中共晶盐含量的潜热值相近(下降3.74%)。受石墨骨架高热导率的影响,复合相变材料的导热能力明显提高,与纯共晶盐比增加了102倍。 展开更多

关键词 石墨泡沫 共晶盐 熔融浸渗 导热系数 相变特性

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铝泡沫和石墨泡沫强化石蜡相变传热的数值模拟 被引量：4

9

作者 郭茶秀 刘树兰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期87-90,共4页

针对有机相变材料石蜡导热系数低的问题,通过添加多孔介质的方法以强化石蜡相变传热,并运用CFD软件对石蜡相变传热系统进行二维数值模拟.模拟结果表明:铝泡沫和石墨泡沫都能有效提高相变材料传热速率,铝泡沫的强化传热效果明显高于石墨... 针对有机相变材料石蜡导热系数低的问题,通过添加多孔介质的方法以强化石蜡相变传热,并运用CFD软件对石蜡相变传热系统进行二维数值模拟.模拟结果表明:铝泡沫和石墨泡沫都能有效提高相变材料传热速率,铝泡沫的强化传热效果明显高于石墨泡沫的传热效果.随着孔隙率减小,多孔介质/石蜡复合材料的有效导热系数增大,传热速率加快,凝固需要的时间缩短.并且,孔隙率越小,经过相同凝固时间,装置内对应点温度越低. 展开更多

关键词 铝泡沫 石墨泡沫 相变 数值模拟

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石墨泡沫内流动与传热的数值分析 被引量：2

10

作者 唐经文 张新铭 习磊朋 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期625-628,共4页

通过对石墨泡沫材料内部微几何结构的分析,建立了流动和导热的数值分析模型。计算并分析了材料孔隙内压力梯度与流速的关系,证明了孔内压力梯度与流速的二次方关系,渗透率的计算结果与相关文献的理论分析和实验结果吻合较好。研究了在... 通过对石墨泡沫材料内部微几何结构的分析,建立了流动和导热的数值分析模型。计算并分析了材料孔隙内压力梯度与流速的关系,证明了孔内压力梯度与流速的二次方关系,渗透率的计算结果与相关文献的理论分析和实验结果吻合较好。研究了在有流体通过孔隙并与孔壁有对流换热的情况下,流速和孔隙率对石墨泡沫材料容积导热系数的影响。 展开更多

关键词 石墨泡沫 多孔材料 达西定律 容积导热系数

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铅酸电池技术的发展历史及展望 被引量：1

11

作者 栾云东 赵键 张代乐 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2023年第4期6-9,15,共5页

铅酸电池(LAB)具有原料来源广泛、生产成本低、安全性良好、回收效率高等诸多优点,已被广泛用于汽车制造、交通运输、电网发电和电信通讯等领域。本文梳理了LAB技术的发展历史和应用场景,并分析LAB在国内的市场现状,为LAB技术的进一步... 铅酸电池(LAB)具有原料来源广泛、生产成本低、安全性良好、回收效率高等诸多优点,已被广泛用于汽车制造、交通运输、电网发电和电信通讯等领域。本文梳理了LAB技术的发展历史和应用场景,并分析LAB在国内的市场现状,为LAB技术的进一步发展提供帮助。 展开更多

关键词 铅酸电池 储能 可持续发展 集流体 石墨泡沫

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泡沫石墨基复合相变材料储热过程的数值研究 被引量：1

12

作者 贾艾兰 邢玉明 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第4期759-763,共5页

采用数值仿真的方法,对填充单一相变材料(石蜡、Cerrolow-136合金(49%Bi-21%In-18%Pb-12%Sn))和泡沫石墨基复合相变材料的相变温控装置PTCC(Phase change thermal control component)的储热性能进行研究,对比分析两类温控装置对电子发... 采用数值仿真的方法,对填充单一相变材料(石蜡、Cerrolow-136合金(49%Bi-21%In-18%Pb-12%Sn))和泡沫石墨基复合相变材料的相变温控装置PTCC(Phase change thermal control component)的储热性能进行研究,对比分析两类温控装置对电子发热元件表面温度的控制效果。结果表明:在芯片功率为25 W、工作时长30 min条件下,含泡沫石墨基复合相变材料的PTCC对芯片表面的温度控制比含有单一相变材料的控制温度更低,并且对于芯片到达温度上限(75℃)的控制时间也有所延长。泡沫石墨材料的应用提高了相变材料的储热性能,同时也满足了电子设备的温控要求。 展开更多

关键词 电子器件 泡沫石墨 数值仿真 相变温控技术

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鳞片石墨/中间相沥青基石墨化泡沫炭的结构与性能研究 被引量：1

13

作者 陈石林 段桂英 +2 位作者 卢梦哲 郭建光 陈林 《炭素技术》 CAS 北大核心 2018年第4期43-47,共5页

以鳞片石墨/AR中间相沥青为原料,通过高温自发泡法制备泡沫炭生料,经炭化、石墨化处理获得炭化泡沫炭和石墨化泡沫炭。采用TG-DTG、IR、SEM、XRD等方法研究了鳞片石墨含量对石墨化后泡沫炭的显微结构及其物理性能的影响。实验表明,随着... 以鳞片石墨/AR中间相沥青为原料,通过高温自发泡法制备泡沫炭生料,经炭化、石墨化处理获得炭化泡沫炭和石墨化泡沫炭。采用TG-DTG、IR、SEM、XRD等方法研究了鳞片石墨含量对石墨化后泡沫炭的显微结构及其物理性能的影响。实验表明,随着鳞片石墨含量的增加,泡沫炭的孔径分布变得不均匀,孔壁及通孔处微裂纹明显减少且变短,韧带变宽,通孔增多,石墨化泡沫炭的抗压强度增大。鳞片石墨含量为10%时,石墨化泡沫炭的热导率达到最大值,为71.5 W/(m·K),抗压强度为2.19 MPa。 展开更多

关键词 鳞片石墨 中间相沥青 石墨泡沫 性能 显微结构

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硝酸熔盐在石墨泡沫内的流动性能分析 被引量：1

14

作者 郭茶秀 《新能源进展》 2017年第2期117-121,共5页

基于均匀颗粒填充床模型,采用体心立方体模型构建了石墨泡沫材料流域的微观模型,并利用COMSOL软件数值得到了硝酸熔盐在其内流动的速度和压力分布。进而研究了其压力梯度与流速之间的关系,并分析了孔隙率及孔径等参数对石墨泡沫内流体... 基于均匀颗粒填充床模型,采用体心立方体模型构建了石墨泡沫材料流域的微观模型,并利用COMSOL软件数值得到了硝酸熔盐在其内流动的速度和压力分布。进而研究了其压力梯度与流速之间的关系,并分析了孔隙率及孔径等参数对石墨泡沫内流体压降的影响。研究结果表明,孔隙率ε和孔径是影响多孔石墨泡沫渗流性能的主要因素,孔隙率越大,渗透能力越强。 展开更多

关键词 计算机流体力学 单元模型 石墨泡沫 孔隙率 渗透率

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石墨泡沫/共晶盐等效导热系数的理论研究 被引量：1

15

作者 郭茶秀 罗志军 胡高林 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1027-1031,共5页

为了研究石墨泡沫/共晶盐复合相变材料的等效导热系数,提出了一个立方单元模型。即6块中间开孔的板围成的立方体结构。此模型可通过改变板厚及连通孔直径表征复合材料不同孔隙度下的内部结构。首先根据热阻分析得到石墨泡沫/空气的等效... 为了研究石墨泡沫/共晶盐复合相变材料的等效导热系数,提出了一个立方单元模型。即6块中间开孔的板围成的立方体结构。此模型可通过改变板厚及连通孔直径表征复合材料不同孔隙度下的内部结构。首先根据热阻分析得到石墨泡沫/空气的等效导热系数,与文献中的实验数据进行了对比,验证了立方单元模型的适用性。接着计算得出不同孔隙度下石墨泡沫/共晶盐的等效导热系数。最后分析了连通孔的直径对等效导热系数的影响。发现随着孔隙度的增大,等效导热系数值呈下降趋势。固体石墨骨架对共晶盐的导热系数具有很大的提升作用。随着孔隙度的增加,连通孔直径的变化对整体等效导热系数的影响逐渐变小。 展开更多

关键词 单元模型 石墨泡沫 共晶盐 等效导热系数 热阻分析

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石墨泡沫/石蜡储热装置的凝固过程分析

16

作者 郭茶秀 《储能科学与技术》 CAS 2015年第6期638-643,共6页

石蜡相变材料的导热系数较小,严重影响了其传热速率和凝固速率。通过对填充石墨泡沫/石蜡的储能系统进行凝固过程的模拟,确定了石墨泡沫对相变储能系统性能的影响。研究结果表明石墨泡沫不仅大大缩短了相变凝固时间,也使储能系统的温度... 石蜡相变材料的导热系数较小,严重影响了其传热速率和凝固速率。通过对填充石墨泡沫/石蜡的储能系统进行凝固过程的模拟,确定了石墨泡沫对相变储能系统性能的影响。研究结果表明石墨泡沫不仅大大缩短了相变凝固时间,也使储能系统的温度分布更加均匀;通过分析冷却水进口速度和温度对复合相变材料的凝固过程的影响,说明随着冷却水进口速度的增大和温度的降低,传热速率加快,凝固时间缩短。分析了复合材料相变区的自然对流对相变过程的影响,模拟结果证明自然对流能在一定程度上加快相变材料的凝固过程。 展开更多

关键词 石墨泡沫 凝固 相变传热强化 储能

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不同影响因素下相变温控组件温控性能对比分析

17

作者 苏欣 《环境技术》 2021年第4期133-137,共5页

本文对泡沫石墨/石蜡复合相变温控组件的相变温控过程进行了数值模拟分析,通过改变芯片的加热功率和面积,分析其对相变温控过程的影响。研究表明,功率越大,芯片温升速率越大,温度稳定时间越短;增大芯片面积可使相变材料的熔化更加均匀。

关键词 相变温控组件 数值模拟 泡沫石墨

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石墨泡沫/共晶盐复合相变材料制备

18

作者 罗志军 郭茶秀 《新能源进展》 2015年第4期305-308,共4页

选择KNO3/Na NO3二元体系按照质量比4∶6制备共晶盐,对共晶盐进行了熔点及熔化潜热的测量;将石墨泡沫这一新型材料作为强化基体,共晶盐作为相变材料(PCM),采用熔融浸渗法制备了适用于太阳能热发电系统储能装置的石墨泡沫/共晶盐复合相... 选择KNO3/Na NO3二元体系按照质量比4∶6制备共晶盐,对共晶盐进行了熔点及熔化潜热的测量;将石墨泡沫这一新型材料作为强化基体,共晶盐作为相变材料(PCM),采用熔融浸渗法制备了适用于太阳能热发电系统储能装置的石墨泡沫/共晶盐复合相变材料。采用扫描电镜对复合相变材料表面的微观结构进行了表征,并对其熔点、潜热、等效导热系数等热物性参数进行了测试。结果表明:共晶盐与石墨泡沫复合效果比较理想;复合前后共晶盐的熔点和潜热几乎没有发生变化;复合相变材料的等效导热系数得到了显著提升,石墨泡沫对相变材料起到了导热强化作用,满足高温蓄热的要求。 展开更多

关键词 石墨泡沫 共晶盐 复合相变材料 等效导热系数

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石墨泡沫有效导热系数研究综述

19

作者 柴悦 田伟 +4 位作者 田进 金立文 孟祥兆 于文海 唐振宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期568-572,共5页

石墨泡沫作为一种新型的轻质多孔材料,具有孔隙率高、比表面积大、密度低、导热系数高等优点,可应用于诸多领域。本文综述了三种研究石墨泡沫有效导热系数的方法,分别为实验研究、理论分析和数值模拟,概括了三种方法中不同泡沫模型的假... 石墨泡沫作为一种新型的轻质多孔材料,具有孔隙率高、比表面积大、密度低、导热系数高等优点,可应用于诸多领域。本文综述了三种研究石墨泡沫有效导热系数的方法,分别为实验研究、理论分析和数值模拟,概括了三种方法中不同泡沫模型的假设条件及适用范围,并通过分析计算与实验数据间的相对误差,得到每种模型的优、缺点。经比较发现,K.C.Leong模型在模拟泡沫内部孔隙结构上效果最好,为改进石墨泡沫有效导热系数的模型设计提供了很好的参考价值。 展开更多

关键词 石墨泡沫 有效导热系数 实验研究 理论分析 数值模拟

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复合相变温控组件循环特性试验研究

20

作者 苏欣 《环境技术》 2021年第6期16-19,共4页

本文通过搭建循环特性试验台,对泡沫石墨/高碳醇复合的相变温控组件进行了高低温循环特性试验,试验结果表明:通过循环试验,复合相变温控组件的相变温度和相变潜热均保持稳定,在高低温循环前后性能不会发生退化,可以满足高低温循环使用... 本文通过搭建循环特性试验台,对泡沫石墨/高碳醇复合的相变温控组件进行了高低温循环特性试验,试验结果表明:通过循环试验,复合相变温控组件的相变温度和相变潜热均保持稳定,在高低温循环前后性能不会发生退化,可以满足高低温循环使用要求。 展开更多

关键词 相变温控组件 循环试验 泡沫石墨

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