中溫相變儲熱領域新進展：相變微膠囊解決金屬融化后的泄漏腐蝕問題
2021-08-06 13:57:57
作者：銹所201 來源：中國礦業大學新聞網 電力學院
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以金屬作為固-液相變材料（PCMs）一直以來都是相變儲熱領域的研究熱點之一。然而，由于在相變過程中易發生泄漏和腐蝕問題，金屬相變材料的應用受到嚴重的限制。采用微膠囊封裝技術制備相變微膠囊，可以解決金屬融化后的泄漏和腐蝕問題，對促進金屬相變儲熱技術的大規模應用，具有重要意義。
目前，金屬相變材料的微膠囊化比較困難，技術還不成熟。近日，中國礦業大學電力學院朱春宇教授課題組通過簡單的水蒸汽/水煮自氧化、高溫熱氧化兩步處理的方法成功制備了具有核-殼結構的Sn@SnO2相變微膠囊。
兩步法處理過程包括：
1 水蒸汽/水煮預處理，在金屬顆粒表面形成SnO2·xH2O前驅體薄膜；
2 氧氣氣氛下熱氧化處理，進一步生成穩定、厚實的SnO2殼膜。
Sn@SnO2相變微膠囊的制備流程：（a）水蒸汽預處理，（b）水煮預處理
制得的Sn@SnO2相變微膠囊的相變溫度為~232℃，相變潛熱為~53J/g，并且具有優異的熱循環穩定性。在100次熔化-凝固后，其熱物性基本不變，核-殼結構仍保持完好。這項研究為制備金屬相變微膠囊提供了可行的策略。
100次熔化-凝固循環后的掃描電鏡圖：（a） vapor-30, （b） vapor-90 and （c） water-20
樣品water-20的100次熔化-凝固循環后的斷面的EPMA分析
相關研究以“Synthesis of Sn@SnO2 core-shell microcapsules by a self-oxidation strategy for medium temperature thermal storage”為題，在線發表于Chemical Engineering Journal 2021,420, 129906（影響因子：10.652）。
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