Page 63 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 徐 众，等: 有机酸/碳纳米管复合相变材料的制备及性能 ·1777·

情况见图 2c、d（以 LA/MWCNT 为例，仅列出
MWCNT 质量分数 4%~20%样品，其他 3 种试漏过
程一样），试漏受力原理见文献[17]。试漏结束后，
根据公式（1）计算有机酸泄漏率：
泄漏率/%=(m 0 –m)/m 0 100 （1）
式中：m 为试漏后质量，g；m 0 为试漏前质量，g。
通过上述方法确定 LA、MA、PA 和 SA 中添加
MWCNT 最佳质量分数分别为 24%、19%、25%和
26%，制备不同压力下最佳质量分数的复合相变材
料（压力为 0、2、4、6、8 和 10 MPa） [15] ，测试材
料密度和泄漏率，每隔 10 min 采用红外成像仪测试
1 次温度场分布。结束后，取出冷却，采用滴水法
[20]
测试材料的疏水性 ，用胶头滴管吸取少量蒸馏水，
图 1 有机酸/MWCNT 成型复合相变材料的制备 正面滴 10~15 滴水，静置 1 h，用医用棉吸干表面水
Fig. 1 Preparation of organic acid/MWCNT composites as
form-stable phase change materials 分，测试其质量变化，同法测试反面。
制备不同压力的纯有机酸样品（质量约 10 g），
将 MWCNT 质量分数（4%~26%）不同的有机酸/ 放入铝盒，置于托盘上，放入恒温干燥箱进行蓄热，
MWCNT 成型复合相变材料置于铺设 A4 纸的托盘 每隔 10 min 取出快速成像 1 次，然后立马放回烘箱，
中，放入高于熔点 5 ℃左右恒温干燥箱试漏 60 min 待样品全部融化，直接取出后放置室温放热，直到
（LA/MWCNT 泄漏温度 50 ℃、MA/MWCNT 为 全部凝固，再次放入干燥箱进行蓄热，具体测试过
60 ℃、PA/MWCNT 为 70 ℃、SA/MWCNT 为 75 ℃， 程见图 2e、f。图 2e 说明不同压力下纯 LA 经过 10 min
SA/MWCNT 在 80 ℃试漏 10 min，快速泄漏完 [18] ， 未见融化，图 2f 说明经过 60 min 不同压力下 LA 基
因此，将试漏温度降低到 75 ℃进行试漏 [36] ），试漏 本融化完全处于液态。

a—样品直径；b—样品高度；c—试漏 10 min；d—试漏 60 min；e—纯 LA 融化 10 min；f—纯 LA 融化 60 min
图 2 有机酸/MWCNT 成型复合相变材料的性能测试
Fig. 2 Performance tests of organic acid/MWCNT composites as form-stable phase change materials

1.3.2 水浴温度对蓄-放热性能影响测试 合相变材料蓄-放热性能。
探究不同水浴温度对复合相变材料的蓄-放热 1.3.3 材料热导率和电阻率测试
时间及温度场的影响。先制备 4 MPa 最佳质量分数 制备不同压力下最佳质量分数的有机酸/MWCNT
下的成型复合材料，放入铝盒，再放入不同的水浴 成型复合相变材料（质量 10 g 左右），采用导热系
（分别低于熔点 5 ℃、熔点、高于熔点 5 和 10 ℃ 数测试仪测试熔点附近材料的导热率，每种材料测
的 4 个水浴条件）进行蓄热，稳定后，转移到 20 ℃ 试 3 次，求取平均值。
水浴放热，温度稳定停止，每隔 2 min 成像 1 次， 制备最佳质量分数的有机酸/MWCNT 成型复
反复测试 3 次。用相同方式测试等质量颗粒状的复 合相变材料，研磨后，保证全部小于 40 目。采用粉