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膨脹珍珠巖-有機(jī)脂肪酸相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的相變分析

更新時(shí)間:2009-08-10      點(diǎn)擊次數(shù):2129

珍珠巖是一種火山噴發(fā)的酸性熔巖,經(jīng)急劇冷卻而成的玻璃質(zhì)巖石,因其冷凝后具有圓弧形裂紋結(jié)構(gòu)而得名。珍珠巖的主要分成是SiO2(70-75%)、CaO(<2.0%)、Al2O3(12-16%)、Na2O(<5%)、K2O(<5%)、Fe2O3(<1.5%)和H2O(2-6%)。

當(dāng)酸性熔巖噴發(fā)出地表時(shí),由于巖漿驟冷而具有高粘度,使大量水蒸氣和可揮發(fā)性物質(zhì)未能從巖漿逸散而存于玻璃質(zhì)中。當(dāng)焙燒達(dá)到軟化溫度時(shí),玻璃質(zhì)中結(jié)合水和可揮發(fā)性物質(zhì)氣化產(chǎn)生壓力,使其體積迅速膨脹。在玻璃質(zhì)冷卻至軟化溫度以下時(shí),便凝成空腔結(jié)構(gòu),形成多孔的膨脹珍珠巖。因此玻璃質(zhì)是引起珍珠巖膨脹的先決條件,水和可揮發(fā)性物質(zhì)是引起珍珠巖膨脹的內(nèi)在原因,焙燒溫度和時(shí)間是引起珍珠巖膨脹的必要外部條件。

影響珍珠巖膨脹行為有以下幾方面因素:(1)SiO2和Al2O3是導(dǎo)致珍珠巖在高溫下軟化并呈現(xiàn)一定粘度的主要成分;(2)Na2O/K2O比例的增加可降低高溫下珍珠巖的粘度;(3)Fe2O3-FeO含量的增加會(huì)降低珍珠巖的膨脹倍數(shù);(4)包含了原料礦砂的粒度、預(yù)熱溫度和時(shí)間、膨脹溫度和時(shí)間等生產(chǎn)工藝條件。

膨脹珍珠巖是一種質(zhì)地輕、內(nèi)部呈蜂窩狀的白色顆粒,無(wú)毒、無(wú)味、不燃、不腐爛、不溶于強(qiáng)酸堿、微溶于HF。由于其*的微孔結(jié)構(gòu),使其具有很強(qiáng)的吸附作用和隔熱作用,常用在保溫隔熱、吸音板、過(guò)濾材料、吸附材料、農(nóng)藥緩釋劑等領(lǐng)域。

利用無(wú)機(jī)多孔材料作為載體吸附有機(jī)脂肪酸來(lái)制備蓄熱復(fù)合相變材料現(xiàn)已成為當(dāng)前開發(fā)節(jié)能環(huán)保建筑材料的研究熱點(diǎn),而利用膨脹珍珠巖多孔基體與有機(jī)脂肪酸進(jìn)行物理復(fù)合、封裝便是其研究熱點(diǎn)之一。由于該類相變復(fù)合材料在節(jié)能建筑領(lǐng)域具有積極的應(yīng)用前景,所以選擇具有合適相變溫度、較大相變熱焓以及較為穩(wěn)定的脂肪酸就顯得尤為重要。

本文在此介紹一種以癸酸、肉豆蔻酸按一定比例混合作為復(fù)合脂肪酸相變材料,將其與膨脹珍珠巖進(jìn)行物理混合吸附。利用德國(guó)耐馳差示掃描量熱儀 DSC 200 F3 研究了其在升降溫過(guò)程中的可逆相變行為。
 

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