论文部分内容阅读
随着人们居住环境的改善,室内舒适度的要求越来越高,建筑能耗也随之增加。研究表明建筑能耗占全民总能耗中约35%。选择合适的相变材料(PCM),通过一定方法使其封装于建筑物的墙体、天花板及地板中,可降低室内气温波动,增加人体的舒适度,减少因建筑物致冷与取暖的能耗。另一方面,农作物秸秆是一种可再生的资源,我国每年秸秆总产量约7亿t,大部分秸秆被焚烧,对环境造成严重的污染。秸秆轻质、多孔的性质使其具有良好的保温隔热性能。因此,本研究以制备出具有隔热特点的墙体材料为目标,开展对秸秆定形相变材料的研究。用稻秆作为相变材料的支撑与封装材料,以Na2SO4·10H2O为相变材料,用特定组成的水泥为胶结剂,制备出定形相变材料。论文研究了稻秆、Na2SO4·10H2O与水泥三者的质量比对定形相变材料性能的影响,结果表明：当稻秆掺量与胶结剂为1:3,水灰比为0.45时,定形相变材料的综合性能最佳,当稻秆掺量从1:2.5到1:6,定形相变材料的干密度增加了126.8%。当水灰比为0.45时,定形相变材料的抗压强度为0.7MPa。以定形相变材料隔热性能为最佳研究目标,研究成型压力、养护时间对定形相变材料性能的影响,结果表明：当成型压力达到23KPa,养护时间为14d时,定形相变材料的隔热性能最好。在此条件下制备的秸秆定形相变材料测得干密度为595kg/m3,导热系数为0.07368W/m-K。用自制的隔热性能测试装置测定了稻秆定形相材料的隔热性能,结果表明：与混凝土砌块相比,稻秆相变定形板在受热面温度达到80℃时,内表面起始温度为14℃时,内表面温度达到25℃的时间为15.5h,比混凝土砌块延长了7.5h。加热8h时两个内表面温差最大,相变板材的内表面温度比砌块低6.5℃；相变定形板降温48h后,内表面温度比混凝土砖高2.0℃。DSC测定表明稻秆复合相变材料的相变潜热为96.7J/g,相变温度为33.25℃。用SEM观察了原状秸秆及负载有Na2SO4·10H2O秸秆的孔径及分布,并根据孔径大小和Young-Laplace公式,计算了稻秆微孔对液相存在的附加压强,结果证明,当微孔直径为200μm,附加压强为1.458KPa。分析得出,相变材料在微孔中由于表面张力和毛细管吸附力作用,使得相变材料在吸热和放热过程中不渗漏。