膨胀石墨/硬脂酸复合相变材料的相变动力学*

以硬脂酸(SA)为相变材料, 以膨胀石墨(EG)为封装材料, 采用熔融共混法制备了硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料(SA/EG-PCMs)。采用多重率DSC、SEM、FT-IR、TG等方法对SA/EG-PCMs的结构和性能进行表征, 应用非等温动力学数据处理模型进行了相变动力学研究。结果表明: EG具有大量网状结构的空洞(由10~50 μm厚的石墨片叠合而成的平行塌陷片层构成), 通过表面吸附和微孔束缚对硬脂酸进行有效封装, 使其颗粒粒径减小; 根据相变动力学分析, EG对SA分子链段的热扩散运动具有限制作用, 使SA/EG-PCMs的活化能均高于纯SA(E为535.55 kJ/mol), 热稳定性提高; 且随着EG含量的提高SA/EG-PCMs的活化能逐渐增大, 当EG含量(质量分数, 下同）高于10%时EG对SA分子链端的阻碍作用加剧, 使复合体系的相变温度和相变焓下降的幅度增大