炭基相变储能复合材料--中国科学院炭材料重点实验室

相变储能材料是利用材料在其相变温度附近发生相变时,吸收或释放的大量热量，来实现能量的储存和利用的，它能有效解决能量供求在空时上不匹配的矛盾，是目前能源科学和材料科学领域中备受关注的前沿研究方向之一。在中国科学院山西煤化所知识创新工程青年人才领域前沿项目的支持下，本项研究针对相变储能材料存在的热导率差、热膨胀系数大和相变过程的渗流等问题，采用具有高导热、低密度、耐腐蚀和化学稳定性好等优点的多孔石墨，即中间相沥青基石墨泡沫和压缩膨胀石墨，分别作为相变储能材料石蜡和伍德合金的强化传热载体。多孔石墨基体内高度连通的空隙，可保证相变材料的填充含量和均匀性，所制备的炭基相变储能复合材料具有储能密度大、换热效率高、机械性能好、安全稳定和绿色环保等优点。本项研究结合材料的热学、力学和微观结构等表征手段，考查了相变储能体系中材料组成和结构特征对体系储能密度、热响应速率和力学性能的影响规律。项目的研究成果对于提高我国航天器和电子器件的热管理技术具有重要意义。

图1 浸石蜡压缩膨胀石墨不同方向传热的温度分布随时间变化，左侧为垂直压力方向，右侧为平行压力方向

图2 浸合金前后的石墨泡沫SEM照片(a) 未浸合金石墨泡沫；(b) 浸合金石墨泡沫

作者：炭室

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特种炭石墨材料

炭基相变储能复合材料

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