新型冷链物流用复合相变材料制备及过冷度影响因素

来源：上海理工大学学报杂志2021年第3期北京时间：

作者：周志钢，朱群东，武卫东

单位：上海锦立保鲜科技有限公司，上海 201201,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093

摘要：针对冷链物流冷冻温区应用场合，提出将三羟甲基丙烷、氯化铵、水组成三元复合相变蓄冷材料，利用差示扫描量热仪筛选得到了性能较为优异的复合材料，其质量比为1∶2∶7，相变温度为-19.4 ℃，潜热焓为250.5 kJ/kg。实验研究了降温速率、冷却介质温度、容器尺寸和纳米颗粒（Al2O3，Fe2O3，TiO2）对该材料过冷度的影响规律。结果表明：当降温速率从1.89 ℃/min逐渐减小至0.47 ℃/min时，过冷度降低幅度为40.9%；冷却介质温度从-30 ℃升高到-24 ℃的过程中，过冷度最大降低幅度为48.5%；容器直径从10 mm增大到20 mm的过程中，过冷度降低幅度达到39.5%；TiO2纳米颗粒质量分数在0.4%时，过冷度降低效果最佳。由此可见，在一定范围内减小降温速率，增大冷却介质温度和容器尺寸，添加一定量的TiO2纳米颗粒，可有效降低相变蓄冷材料的过冷度。

关键词：相变材料;复合;蓄冷;过冷度;纳米颗粒

基金资助：上海市科促会联盟计划项目（LM201709）