相变材料胶囊制备与应用

第1章绪论.1

1.1相变材料微胶囊的主动泵送应用2

1.2相变材料微胶囊的被动式应用5

1.3相变材料大胶囊的被动式应用8

参考文献9

第2章相变材料13

2.1相变材料13

2.2相变材料的研究过程14

2.3相变材料的种类14

2.4相变材料的相变性能15

2.4.1固-固相变材料15

2.4.2固-液相变材料25

参考文献33

第3章相变材料胶囊制备技术37

3.1概述37

3.2相变材料微胶囊的制备方法37

3.2.1原位聚合法38

3.2.2界面聚合法40

3.2.3悬浮聚合法42

3.2.4复凝聚法43

.3.2.5喷雾干燥法44

3.2.6流化喷涂法44

3.2.7凝聚-原位聚合法45

3.3已微胶囊化的相变材料45

3.4囊壁材料47

3.4.1蜜胺树脂和脲醛树脂47

3.4.2酚醛树脂48

3.4.3聚脲树脂49

3.4.4聚苯乙烯50

3.4.5聚丙烯酸酯51

3.4.6明胶、阿拉伯胶51

3.4.7交联聚酰胺和芳香聚酰胺52

3.4.8聚乙烯醇52

3.4.9硅玻璃52

3.4.10环氧树脂52

3.4.11蛋白囊壁53

3.5相变材料微胶囊的粒径53

3.5.1乳化时间对相变材料微胶囊粒径的影响54

3.5.2乳化机转速对相变材料微胶囊粒径的影响54

3.5.3乳化剂含量对相变材料微胶囊粒径的影响55

3.5.4乳化剂分子量对相变材料微胶囊粒径的影响55

3.5.5环己烷含量对相变材料微胶囊粒径的影响56

3.5.6相变材料种类56

3.5.7温度对相变材料微胶囊直径及其分布的影响56

3.5.8微胶囊化过程对相变材料微胶囊直径及其分布的影响56

3.6相变材料微胶囊的性能57

3.6.1熔融温度57

3.6.2结晶温度57

3.6.3相变材料微胶囊的囊芯含量59

3.6.4相变材料微胶囊的机械强度60

3.6.5相变材料微胶囊的耐热稳定性60

3.6.6耐渗透性62

3.6.7相变材料微胶囊的形貌63

3.6.8残余甲醛含量64

3.6.9相变材料微胶囊的耐久性65

3.6.10相变材料微胶囊的其他性能65

3.7相变材料纳胶囊65

3.8相变材料大胶囊及其制备67

3.8.1灌装法67

3.8.2原位聚合黏合法68

3.8.3锐孔法69

3.8.4电镀法69

3.8.5其他方法69

3.9相变材料微胶囊的结构和性能评价69

3.9.1相变材料微胶囊的生成70

3.9.2乳滴和相变材料微胶囊的粒径70

3.9.3相变材料微胶囊的表面形貌71

3.9.4相变材料微胶囊中的相变材料含量 71

3.9.5相变材料微胶囊中相变材料的结晶机理和晶型72

3.9.6相变材料微胶囊的相变性能72

3.9.7相变材料微胶囊的耐热性能72

3.9.8相变材料微胶囊的物理力学性能73

参考文献73

第4章相变材料胶囊在建筑围护结构中的应用80

4.1相变材料在节能建筑中的应用背景80

4.2相变储能建筑围护结构应用形式及传热机理81

4.3相变储能建筑材料的研制84

4.3.1相变材料的特点及建筑用相变材料的选取84

4.3.2相变材料与建筑材料的掺混方法85

4.3.3使用相变材料微胶囊制备相变储能建筑材料86

4.4相变储能建筑材料在被动式蓄能围护结构中的应用90

4.4.1相变储能建筑材料在墙体中的应用90

4.4.2相变储能建筑材料在采暖地板中的应用93

4.4.3相变储能建筑材料在屋顶中的应用94

4.4.4相变储能建筑材料在窗户中的应用94

4.5相变储能建筑材料在主动式蓄能围护结构中的应用95

4.5.1相变储能建筑材料在采暖地板中的应用95

4.5.2相变储能建筑材料在吊顶中的应用98

参考文献99

第5章相变材料微胶囊在传热流体中的应用102

5.1概述..102

5.2相变材料微胶囊悬浮液强化换热机理102

5.2.1数值模型102

5.2.2对流与导热的相似性104

5.2.3相变强化换热机理105

5.2.4有效热导率增大强化换热机理106

5.2.5换热强化的机理总结107

5.3相变材料微胶囊悬浮液传热研究进展108

5.3.1层流圆管换热研究108

5.3.2湍流圆管换热研究110

5.3.3微小通道内换热研究111

5.3.4方腔中的自然对流研究112

5.4相变材料微胶囊悬浮液的物性112

5.4.1相变潜热及相变温度113

5.4.2密度113

5.4.3比热容114

5.4.4热导率115

5.4.5黏度116

5.5集中空调中的相变材料微胶囊悬浮液系统116

5.6工业废热回收系统118

5.7电子器件冷却装置120

5.7.1被动式电子器件冷却装置120

5.7.2主动式电子器件冷却装置122

5.8其他应用124

5.8.1输热应用124

5.8.2切削液应用124

5.8.3热存储系统126

参考文献126

第6章相变材料微胶囊和纳胶囊的纤维和纺织品应用130

6.1储热调温纺织品的调温机理130

6.2储热调温纤维的制备方法131

6.2.1相变材料微胶囊纺丝法131

6.2.2相变材料微胶囊静电纺丝法134

6.2.3聚乙烯醇/相变材料复合纺丝法135

6.3储热调温织物138

6.4储热调温纤维和织物的其他性能141

6.5储热调温泡沫141

6.6储热调温薄膜143

6.7储热调温纤维织物的性能评价144

6.7.1相变性能144

6.7.2热流145

6.7.3动态热阻146

6.7.4温度调节系数147

6.7.5内部温差148

6.7.6红外热像仪测试148

6.7.7气候舱测试148

6.7.8试穿实验149

6.8储热调温纤维、织物、泡沫和薄膜的应用150

6.8.1军用服装150

6.8.2民用服装150

6.8.3家用装饰、床上用品150

6.8.4汽车内织物150

6.8.5保护性装置151

6.8.6医疗卫生用品151

参考文献151

第7章相变材料大胶囊的恒温服装应用155

7.1恒温服的结构155

7.1.1恒温服用相变材料大胶囊的类型157

7.1.2铠甲式恒温服的结构158

7.1.3改进型相变材料大胶囊恒温服161

7.2恒温服的性能162

7.2.1人体热调节系统数学模型162

7.2.2相变材料大胶囊的有限差分格式模型166

7.2.3恒温服性能实测举例170

7.3恒温服的应用180

7.3.1航空航天领域180

7.3.2航海领域180

7.3.3军事领域180

7.3.4医疗领域181

7.3.5体育领域181

7.3.6其他领域182

参考文献182

第8章相变材料的伪装应用184

8.1伪装的概念及其对相变材料的需求184

8.1.1伪装的概念184

8.1.2红外辐射及其军事应用185

8.1.3相变材料用于伪装隐身的研究现状186

8.2相变材料的伪装应用设计188

8.2.1相变材料伪装应用方式探讨188

8.2.2典型装备的红外热成像特征分析189

8.2.3相变过程模拟分析及其实验验证190

8.3相变材料伪装应用的关键技术难题194

8.3.1提高相变潜热194

8.3.2相变材料成型封装技术198

8.3.3相变材料快速加热技术200

参考文献201

第9章相变材料及相变材料胶囊的其他应用203

9.1电子元件冷却应用203

9.1.1pcm选取原则204

9.1.2电子元件相变温控原理204

9.1.3相变温控装置基本结构204

9.1.4几种典型电子元件冷却装置及其性能205

9.2医疗卫生应用225

9.2.1用于治疗225

9.2.2用于储藏与运输226

9.3航空、航天应用228

9.4未来研究方向229

9.4.1新型廉价固-固相变型pcm开发229

9.4.2新型导热增强体开发230

9.4.3相变温控装置结构优化230

9.4.4相变温控与其他温控方式结合230

参考文献230

附录233

附录1相变材料性能表233

附录2商品化相变材料242

附录3商品化的相变材料微胶囊...248