中温相变储热领域新进展：相变微胶囊解决金属融化后的泄漏腐蚀问题
2021-08-11 13:54:51
作者：中国腐蚀与防护网 来源：中国腐蚀与防护网
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以金属作为固-液相变材料（PCMs）一直以来都是相变储热领域的研究热点之一。然而，由于在相变过程中易发生泄漏和腐蚀问题，金属相变材料的应用受到严重的限制。采用微胶囊封装技术制备相变微胶囊，可以解决金属融化后的泄漏和腐蚀问题，对促进金属相变储热技术的大规模应用，具有重要意义。
目前，金属相变材料的微胶囊化比较困难，技术还不成熟。近日，中国矿业大学电力学院朱春宇教授课题组通过简单的水蒸汽/水煮自氧化、高温热氧化两步处理的方法成功制备了具有核-壳结构的Sn@SnO2相变微胶。
两步法处理过程包括：
1 水蒸汽/水煮预处理，在金属颗粒表面形成SnO2·xH2O前驱体薄膜；
2 氧气气氛下热氧化处理，进一步生成稳定、厚实的SnO2壳膜。
Sn@SnO2相变微胶囊的制备流程：（a）水蒸汽预处理，（b）水煮预处理
制得的Sn@SnO2相变微胶囊的相变温度为~232℃，相变潜热为~53J/g，并且具有优异的热循环稳定性。在100次熔化-凝固后，其热物性基本不变，核-壳结构仍保持完好。这项研究为制备金属相变微胶囊提供了可行的策略。
100次熔化-凝固循环后的扫描电镜图：（a） vapor-30, （b） vapor-90 and （c） water-20
样品water-20的100次熔化-凝固循环后的断面的EPMA分析
相关研究以“Synthesis of Sn@SnO2 core-shell microcapsules by a self-oxidation strategy for medium temperature thermal storage”为题，在线发表于Chemical Engineering Journal 2021,420, 129906（影响因子：10.652）。
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