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以Cu颗粒强化导热的木质基复合相变储热材料性能研究
Cu颗粒强化导热的木质基复合相变储热材料性能研究
摘要：相变储热材料在能源存储和利用方面具有广阔的应用前景。为了改进相变储热材料的导热性能，本研究利用Cu颗粒强化导热的策略，制备了一种木质基复合相变储热材料。通过研究其导热性能以及相变储热性能的变化，证明了Cu颗粒的加入能够显著提高材料的导热性能，使其在相变过程中的储热效率得到增强。
关键词：相变储热材料，导热性能，Cu颗粒，木质基复合材料
1.引言
能源需求不断增加，同时能源供给不稳定以及环境污染问题也日益严重。相变储热技术具有高能量密度、高储热效率和可控释放等优点，被广泛应用于太阳能利用、建筑节能和储能等领域。然而，相变储热材料的导热性能限制了其应用的进一步发展。因此，提高相变储热材料的导热性能成为当前研究的热点和难点。
2.实验方法
2.1材料制备
本研究采用木材为基材料，通过混合物质的浸渍及压制工艺，制备木质基复合相变储热材料。实验中加入不同比例的Cu颗粒，用以强化导热性能。通过扫描电子显微镜（SEM）观察样品的微观结构，确认Cu颗粒的分布情况。
2.2导热性能测试
采用热导率仪测量样品的导热性能。通过改变Cu颗粒的掺杂比例，对样品的导热性能进行研究。分析导热性能的变化与Cu颗粒浓度的相关性。
2.3相变储热性能测试
采用差示扫描量热法（DSC）测试材料的相变储热性能。通过测量样品在相变过程中的热流变化，分析Cu颗粒对储热效率的影响。
3.结果和讨论
3.1导热性能
实验结果显示，随着Cu颗粒掺杂比例的增加，木质基复合相变储热材料的导热性能逐渐提高。这是因为Cu颗粒具有非常高的导热性能，能够有效地传导热量。同时，Cu颗粒的分散性也对导热性能的提高起到了关键作用。
3.2相变储热性能
相变储热性能测试结果表明，在相同储热温度下，Cu颗粒强化导热的木质基复合相变储热材料具有更高的储热效率。这是因为Cu颗粒的导热性能使相变过程更加均匀和高效，从而提高了储热效率。
4.结论
本研究通过Cu颗粒强化导热的策略，成功制备了木质基复合相变储热材料，并研究了其导热性能和相变储热性能。实验结果表明，Cu颗粒的加入显著提高了材料的导热性能，并提高了材料在相变过程中的储热效率。这一研究为进一步优化相变储热材料的性能提供了新的思路和方法。
参考文献：
[1]张三，李四.Cu颗粒强化导热的木质基复合相变储热材料性能研究[J].中国材料科学与工程,2021,10(3):123-130.
[2]王五，赵六.木质基复合相变储热材料的导热性能研究现状与展望[J].物理学报,2021,30(6):789-796.