مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :
چکیده
مواد تغییر فاز دهنده غیر آلی به ویژه برای هیدرات نمک، دارای چگالی ذخیره انرژی و هدایت حرارتی بالاتری در مقایسه با مواد تغییر فاز آلی در زمینه‌های مدیریت و کسب انرژی حرارتی با درجه پایین هستند. مهمتر از آن، مواد تغییر فاز معدنی از نظر اشتعال‌پذیری و سمیت، ایمن‌تر از مواد تغییر فاز آلی هستند. در حالی که، فراسرمایش مرتبط با تفکیک فاز و پایداری مواد تغییر فاز دهنده معدنی، به شدت آنها را از کاربرد عملی گسترده باز داشته است. از سوی دیگر، انعطاف‌پذیری شکل نسبتا ضعیف آنها یکی دیگر از اشکالات کلیدی است که دامنه کاربرد مواد تغییر فاز معدنی را محدود می‌نماید. با هدف استفاده از مزایای مواد تغییر فاز دهنده معدنی و پرهیز از ایرادات فوق، ابتدا از تری هیدرات سدیم استات به عنوان محیط ذخیره انرژی حرارتی استفاده شد، آکریل‌آمید و محلول نشاسته آبی برای اولین بار به صورت شرکتی برای ایجاد خود ترمیم شوندگی (بازده تا 75 درصد) و خاصیت انعطاف‌پذیری به مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت عمل نمود و گرمای نهان کامپوزیت می تواند به 134 J/g برسد. علاوه بر این، به طور جالبی دریافت شد که افزودن ماده کربنی، گرافیت، نه تنها میتواند به طور موثری فوق سرد شدن را حل نماید بلکه چرخه‌پذیری مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت را نیز افزایش می‌دهد. به لطف خود ترمیمی و انعطاف‌پذیری، مواد آماده شده را می‌توان بدون هیچ گونه اتفاقی در مدیریت و کسب انرژی حرارتی با درجه پایین دستگاه‌های الکترونیکی و پوشیدنی استفاده نمود.
نتیجه‌گیری
در این پژوهش مواد تغییر فاز دهنده معدنی ابتدا با کمک پلیمر حاوی آمید و محلول نشاسته آبی از طریق پیوند هیدروژنی، به خود ترمیمی و انعطاف‌پذیری مجهز شدند. تجزیه و تحلیل ساختار نشان می‌دهد که وجود محلول نشاسته آبی، تری هیدرات سدیم استات و گرافیت هیچ تاثیری بر پلیمریزاسیون رادیکالی آغاز شده آکریل آمید ندارد که بنابراین حمایت یکنواخت یا بسته بندی مواد تغییر فاز دهنده بر روی اسکلت پلیمر را تضمین می‌نماید. مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت آماده شده، گرمای نهان 134 ژول بر گرم و قابلیت ذخیره‌سازی انرژی حرارتی برتر را بدون مشاهده هیچ گونه فراسرمایش، نشت مایع و جداسازی فازی که به دلیل اثر قفل آب ایجاد شده توسط شبکه‌های ساخته شده توسط اجتماع پیوند هیدروژنی است را نشان می‌دهد. خود ترمیمی و انعطاف‌پذیری با استفاده از تنش-کرنش کششی محقق شد و توسط یک دوربین دیجیتال ثبت شد. نظارت خود ترمیمی با تجزیه و تحلیل SEM امر مهمی بود که به وضوح ثابت نمود که ساختار ژل مانند در لبه ترک تشکیل شده به دلیل پیوند بین مولکولی هیدروژنی است و راندمان خود ترمیمی مواد تغییر فاز دهنده آماده شده میتواند به 75٪ برسد. علاوه بر این، مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت به دست آمده را می‌توان در دستگاه مدیریت حرارتی پوشیدنی با توجه به بدن انسان و واحد توان الکترونیکی بکار برد. با توجه به فوق سرمایش، گرمای نهان و فرآیند آماده‌سازی عملی، این پژوهش راه مهمی را برای استفاده از مواد تغییر فاز دهنده معدنی هموار نموده و جایگزینی برای مواد تغییر فاز دهنده آلی معمولی با قابلیت خود ترمیمی و انعطاف‌پذیری فراهم می‌نماید.
دانلود فایل : مواد تغییر فاز دهنده معدنی خود ترمیم شده برای کسب و مدیریت انرژی حرارتی
Reference:
Liu, Qingyi, et al. "Self-healed inorganic phase change materials for thermal energy harvesting and management." Applied Thermal Engineering 219 (2023): 119423.
https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119423
ترجمه و ویرایش: دانیال ابراهیم زاده
