十水硫酸钠复合相变储能材料研究进展VIP专享

摘要介绍了相变材料 Na2SO4·10H2O 的储能特性，总结了 Na2SO4·10H2O 过冷和相分离的解决方案，以及 Na2SO4·10H2O 某些共晶盐的研究，概括了 Na2SO4·10H2O结晶速度的影响，并对 Na2SO4·10H2O 复合相变材料进行了研究，展望了Na2SO4·10H2O 复合相变材料的未来发展方向，Na2SO4·10H2O 作为相变的研究主要集中在成核剂和增稠剂的选择上。关键词：相变材料 十水硫酸钠 共晶盐 过冷 相分离 复合第 1 章.绪论1.1 研究背景及课题的指出1.1.2 十水硫酸钠资源概况十水硫酸钠，主要含水硫酸钠(Na2SO4·10H2O)，在我国分布较广，其制作方法低温结晶；在自然界中，土壤中的硝酸盐与水一起溶解、沉淀、过滤、加热、浓缩滤液，冷却后沉淀、结晶，取出干燥，俗称“芒硝”，多呈现长方形无色透明状。目前工业价值较高的硫酸钠类材料是芒硝。硫酸钠是一种重要的化工原料，主要用于制备洗涤剂、造纸、纺织、医药及工业原料。因此硫酸钠可以作为多种原料而被广泛应用。表 1 显示了一些国家芒硝资源的分布情况。表 1 世界硫酸钠矿储量（万吨）国家储量储量基础美国86000140000加拿大8400027000墨西哥1700023000西班牙1800027000土耳其1000020000土库曼1000020000其他1000020000合计235000277000同样，中国也是一个芒硝资源丰富的国家。芒硝主要分布在青海、四川、新疆、江苏、云南等省。据统计，我国硫酸钠矿区有 124 个，总储量 190 亿吨，说明我国芒硝资源丰富.1.2 十水硫酸钠的过冷和相分离现象（1）十水硫酸钠的过冷现象过冷是水合盐相变储能材料普遍存在的问题。主要原因是相变储能材料在达到自身相变温度时没有凝固结晶，而是在低于相变温度的温度下有凝固结晶，同时放热现象伴随着凝固。然而，尽管相变材料会有冷凝过程并释放热量，但这种延迟现象使其自身的结晶成核程度较低。当延迟现象非常严重时，会导致晶化产生强烈的非晶状态，严重影响其释放能量值，使相变蓄热密度降低。目前解决 Na2SO4·10H2O 过冷的主要方法是添加成核剂和冷指进。成核剂可用作结晶中心的微粒，使结晶在冰点处顺利进行，减少或避免过冷的发生。很难找到成核剂。一般来说，选择晶型相同、原子排列相似、晶格参数相差在 15%以内的材料作为成核剂，或通过实验选择。可作 Na2SO4·10H2O 成核剂的物质有Na2B4O7·10H2O( 硼砂)、Li2B4O7·10H2O 和( NH4)2B4O7·10H2O 等(见下面详细分析)。冷指法即相变过程中保留部分固 Na2SO4·10H2O,以这部...