吳建鋒 教授 (武漢理工大學)
主要匯報了973計劃課題五(高溫傳熱蓄熱材料設(shè)計與性能調(diào)控原理)的研究進展與成果,重點介紹了中高溫儲熱材料及太陽能熱發(fā)電相關(guān)材料的研究進展。課題研究的主要內(nèi)容:1)高溫相變傳熱蓄熱材料體系構(gòu)建規(guī)律與相界面效應(yīng);2)傳熱蓄熱材料熱物理性計算與測試方法;3)高溫靜態(tài)與動態(tài)下相變傳熱蓄熱材料熱穩(wěn)定性、腐蝕性與環(huán)境效應(yīng);4)多孔儲熱材料微結(jié)構(gòu)形成規(guī)律與控制原理;5)高溫傳熱、蓄熱材料的無害化制備與再生理論;6)輕質(zhì)高強聚光器用高分子復合薄膜設(shè)計及其復合結(jié)構(gòu)模擬。課題研究的目標是探索高溫相變傳熱蓄熱材料構(gòu)建體系,揭示相變傳熱蓄熱材料相行為與界面效應(yīng)對傳熱輸運的影響規(guī)律,發(fā)展高溫傳熱蓄熱介質(zhì)的優(yōu)化設(shè)計理論和制備方法,熱物理性能表征。探索高溫蓄熱材料微結(jié)構(gòu)及傳熱蓄熱性能之間的科學本質(zhì),發(fā)展蓄熱材料微結(jié)構(gòu)可控的制備新技術(shù)。得出抗沙漠環(huán)境長壽命太陽能反射高分子薄膜材料的組成和制備原理。2011-2012年度研究成果主要有:1)獲得高導熱系數(shù),高蓄熱效率紅柱石蜂窩陶瓷配方設(shè)計體系和制備工藝,掌握蜂窩陶瓷熔鹽封裝方法;2)獲得混凝土材料在高溫靜態(tài)與動態(tài)工況下熱穩(wěn)定性、熱疲勞和熱腐蝕等化學物理特性及分子結(jié)構(gòu)、相組成與性能的演變規(guī)律;3)建立Al-Si-Cu-Mg-Zn合金高溫相變儲熱材料儲熱系統(tǒng)并采集相關(guān)數(shù)據(jù)、建立儲熱材料、傳熱介質(zhì)及儲熱系統(tǒng)有限元模型;4)空心磁性導熱微球表面接枝有機分子鏈,研究親油的“導熱磁球”和磁流變導熱液;5)掌握制備顆粒尺寸均一、窄粒子分布的高活性的納米銀制備技術(shù),初步研究出輕質(zhì)高強高分子反射膜。2012-2013年度研究成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1)陶瓷儲熱、吸熱和輸熱材料(堇青石蜂窩陶瓷儲熱材料、黃河泥質(zhì)陶瓷儲熱材料);2)混凝土/熔融鹽復合蓄熱材料;3)輕質(zhì)高強高分子反射膜(聚碳酸酯(PC)薄膜作為太陽能反射鏡基礎(chǔ)材料,表面再涂覆保護層,并通過調(diào)節(jié)保護層的組成,賦予自潔、抗磨、抗老化、增透功能);4) Si3N4-SiC吸熱陶瓷材料及吸熱器的模擬;5)各種系列的傳熱合金及性能參數(shù);6) 復合強化導熱流體的研究;7)莫來石-堇青石復合陶瓷管道材料的開發(fā)和應(yīng)用。(供稿:國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)