相变材料胶囊制备与应用
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品牌: 张兴祥
基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：249 页
·出版日期：2009年10月
·ISBN：9787122066183
·条形码：9787122066183
·包装版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介《相变材料胶囊制备与应用》内容简介：相变材料胶囊是一种含有相变材料的微小容器，其胶囊化技术在航空航天、建筑、汽车、环境保护、纺织服装、医疗卫生、电子器件冷却和军事伪装等领域有广泛的应用前景，是目前研究的热点。《相变材料胶囊制备与应用》在介绍相变材料的基础知识以及相变胶囊材料常用的囊壁、囊芯材料的基础上，重点叙述了相变材料胶囊的建筑应用、热流体应用、纤维和纺织品及服装应用、伪装应用、电子器件恒温应用等，力图使读者迅速、全面地掌握该领域的发展情况。
《相变材料胶囊制备与应用》可供从事相变材料研究和相关应用领域的工程技术人员参考，也可供高校相关专业的师生参考。
编辑推荐《相变材料胶囊制备与应用》为化学工业出版社出版。
目录
第1章 绪论
1.1 相变材料微胶囊的主动泵送应用
1.2 相变材料微胶囊的被动式应用
1.3 相变材料大胶囊的被动式应用
参考文献
第2章 相变材料
2.1 相变材料
2.2 相变材料的研究过程
2.3 相变材料的种类
2.4 相变材料的相变性能
2.4.1 固固相变材料
2.4.2 固液相变材料
参考文献
第3章 相变材料胶囊制备技术
3.1 概述
3.2 相变材料微胶囊的制备方法
3.2.1 原位聚合法
3.2.2 界面聚合法
3.2.3 悬浮聚合法
3.2.4 复凝聚法
3.2.5 喷雾干燥法
3.2.6 流化喷涂法
3.2.7 凝聚原位聚合法
3.3 已微胶囊化的相变材料
3.4 囊壁材料
3.4.1 蜜胺树脂和脲醛树脂
3.4.2 酚醛树脂
3.4.3 聚脲树脂
3.4.4 聚苯乙烯
3.4.5 聚丙烯酸酯
3.4.6 明胶、阿拉伯胶
3.4.7 交联聚酰胺和芳香聚酰胺
3.4.8 聚乙烯醇
3.4.9 硅玻璃
3.4.1 0环氧树脂
3.4.1 1蛋白囊壁
3.5 相变材料微胶囊的粒径
3.5.1 乳化时间对相变材料微胶囊粒径的影响
3.5.2 乳化机转速对相变材料微胶囊粒径的影响
3.5.3 乳化剂含量对相变材料微胶囊粒径的影响
3.5.4 乳化剂分子量对相变材料微胶囊粒径的影响
3.5.5 环己烷含量对相变材料微胶囊粒径的影响
3.5.6 相变材料种类
3.5.7 温度对相变材料微胶囊直径及其分布的影响
3.5.8 微胶囊化过程对相变材料微胶囊直径及其分布的影响
3.6 相变材料微胶囊的性能
3.6.1 熔融温度
3.6.2 结晶温度
3.6.3 相变材料微胶囊的囊芯含量
3.6.4 相变材料微胶囊的机械强度
3.6.5 相变材料微胶囊的耐热稳定性
3.6.6 耐渗透性
3.6.7 相变材料微胶囊的形貌
3.6.8 残余甲醛含量
3.6.9 相变材料微胶囊的耐久性
3.6.1 0相变材料微胶囊的其他性能
3.7 相变材料纳胶囊
3.8 相变材料大胶囊及其制备
3.8.1 灌装法
3.8.2 原位聚合黏合法
3.8.3 锐孔法
3.8.4 电镀法
3.8.5 其他方法
3.9 相变材料微胶囊的结构和性能评价
3.9.1 相变材料微胶囊的生成
3.9.2 乳滴和相变材料微胶囊的粒径
3.9.3 相变材料微胶囊的表面形貌
3.9.4 相变材料微胶囊中的相变材料含量
3.9.5 相变材料微胶囊中相变材料的结晶机理和晶型
3.9.6 相变材料微胶囊的相变性能
3.9.7 相变材料微胶囊的耐热性能
3.9.8 相变材料微胶囊的物理力学性能
参考文献
第4章 相变材料胶囊在建筑围护结构中的应用
4.1 相变材料在节能建筑中的应用背景
4.2 相变储能建筑围护结构应用形式及传热机理
4.3 相变储能建筑材料的研制
4.3.1 相变材料的特点及建筑用相变材料的选取
4.3.2 相变材料与建筑材料的掺混方法
4.3.3 使用相变材料微胶囊制备相变储能建筑材料
4.4 相变储能建筑材料在被动式蓄能围护结构中的应用
4.4.1 相变储能建筑材料在墙体中的应用
4.4.2 相变储能建筑材料在采暖地板中的应用
4.4.3 相变储能建筑材料在屋顶中的应用
4.4.4 相变储能建筑材料在窗户中的应用
4.5 相变储能建筑材料在主动式蓄能围护结构中的应用
4.5.1 相变储能建筑材料在采暖地板中的应用
4.5.2 相变储能建筑材料在吊顶中的应用
参考文献
第5章 相变材料微胶囊在传热流体中的应用
5.1 概述
5.2 相变材料微胶囊悬浮液强化换热机理
5.2.1 数值模型
5.2.2 对流与导热的相似性
5.2.3 相变强化换热机理
5.2.4 有效热导率增大强化换热机理
5.2.5 换热强化的机理总结
5.3 相变材料微胶囊悬浮液传热研究进展
5.3.1 层流圆管换热研究
5.3.2 湍流圆管换热研究
5.3.3 微小通道内换热研究
5.3.4 方腔中的自然对流研究
5.4 相变材料微胶囊悬浮液的物性
5.4.1 相变潜热及相变温度
5.4.2 密度
5.4.3 比热容
5.4.4 热导率
5.4.5 黏度
5.5 集中空调中的相变材料微胶囊悬浮液系统
5.6 工业废热回收系统
5.7 电子器件冷却装置
5.7.1 被动式电子器件冷却装置
5.7.2 主动式电子器件冷却装置
5.8 其他应用
5.8.1 输热应用
5.8.2 切削液应用
5.8.3 热存储系统
参考文献
第6章 相变材料微胶囊和纳胶囊的纤维和纺织品应用
6.1 储热调温纺织品的调温机理
6.2 储热调温纤维的制备方法
6.2.1 相变材料微胶囊纺丝法
6.2.2 相变材料微胶囊静电纺丝法
6.2.3 聚乙烯醇/相变材料复合纺丝法
6.3 储热调温织物
6.4 储热调温纤维和织物的其他性能
6.5 储热调温泡沫
6.6 储热调温薄膜
6.7 储热调温纤维织物的性能评价
6.7.1 相变性能
6.7.2 热流
6.7.3 动态热阻
6.7.4 温度调节系数
6.7.5 内部温差
6.7.6 红外热像仪测试
6.7.7 气候舱测试
6.7.8 试穿实验
6.8 储热调温纤维、织物、泡沫和薄膜的应用
6.8.1 军用服装
6.8.2 民用服装
6.8.3 家用装饰、床上用品
6.8.4 汽车内织物
6.8.5 保护性装置
6.8.6 医疗卫生用品
参考文献
第7章 相变材料大胶囊的恒温服装应用
7.1 恒温服的结构
7.1.1 恒温服用相变材料大胶囊的类型
7.1.2 铠甲式恒温服的结构
7.1.3 改进型相变材料大胶囊恒温服
7.2 恒温服的性能
7.2.1 人体热调节系统数学模型
7.2.2 相变材料大胶囊的有限差分格式模型
7.2.3 恒温服性能实测举例
7.3 恒温服的应用
7.3.1 航空航天领域
7.3.2 航海领域
7.3.3 军事领域
7.3.4 医疗领域
7.3.5 体育领域
7.3.6 其他领域
参考文献
第8章 相变材料的伪装应用
8.1 伪装的概念及其对相变材料的需求
8.1.1 伪装的概念
8.1.2 红外辐射及其军事应用
8.1.3 相变材料用于伪装隐身的研究现状
8.2 相变材料的伪装应用设计
8.2.1 相变材料伪装应用方式探讨
8.2.2 典型装备的红外热成像特征分析
8.2.3 相变过程模拟分析及其实验验证
8.3 相变材料伪装应用的关键技术难题
8.3.1 提高相变潜热
8.3.2 相变材料成型封装技术
8.3.3 相变材料快速加热技术
参考文献
第9章 相变材料及相变材料胶囊的其他应用
9.1 电子元件冷却应用
9.1.1 PCM选取原则
9.1.2 电子元件相变温控原理
9.1.3 相变温控装置基本结构
9.1.4 几种典型电子元件冷却装置及其性能
9.2 医疗卫生应用
9.2.1 用于治疗
9.2.2 用于储藏与运输
9.3 航空、航天应用
9.4 未来研究方向
9.4.1 新型廉价固固相变型PCM开发
9.4.2 新型导热增强体开发
9.4.3 相变温控装置结构优化
9.4.4 相变温控与其他温控方式结合
参考文献
附录
附录1 相变材料性能表
附录2 商品化相变材料
附录3 商品化的相变材料微胶囊
……[看更多目录]
序言能够发生固-固、固-液、液-气或固-气四种相变中的任意一种相变的物质，均可称为相变材料(phase change material, PCM)。相变材料胶囊(encapsulated phase change materials, EPCMs)是以相变材料为囊芯，以有机或无机聚合物、高分子和金属（合金）等为囊壁制成的一种颗粒状储能材料。相变材料胶囊作为一种清洁的、可重复使用的储能材料，其研究和开发对节能减排、可持续发展有重要意义。自20世纪70年代以来，世界各国对EPCMs的制备、表征和应用开发研究越来越重视，研究涉及直径1靘以下的纳胶囊、直径1靘～1mm的微胶囊和直径1mm以上的大胶囊等多种规格，以及直接将相变材料灌充在金属或塑料容器中制成的储热容器。相变材料胶囊的应用领域涉及航空航天、建筑、汽车、环境保护、纺织服装、医疗卫生、电子器件冷却和军事伪装等诸多领域。
鉴于近年来国内外对相变材料胶囊的研究和报道越来越多，涉及的资料种类繁多，为便于相关技术人员和新进入本领域的技术人员及研究生迅速掌握相关研究、开发状况，我们编著了本书。本书的内容涉及相变材料的基本情况、相变材料胶囊的制备与表征、相变材料胶囊的建筑应用、热流体应用、纤维和纺织品及服装应用、伪装应用、电子器件恒温应用等，力图使读者迅速、全面地掌握该领域的发展情况。在本书的编著过程中，我们也从他人的工作中获得了新的启迪。
本书第1章、第2章、第3章和第6章由天津工业大学张兴祥研究员编著，第4章和第5章由清华大学王馨副研究员编著，第7章和第9章和由天津工业大学王建平教授编著，第8章由国防科学技术大学吴文健教授和满亚辉博士编著，附录1、附录2和附录3由天津工业大学张兴祥研究员整理。天津工业大学博士研究生李伟、由明和硕士研究生单新丽参与了第3章的校阅，清华大学硕士研究生姜峰参与了第4章的编写与整理，清华大学博士研究生曾若浪参与了第5章的编写与整理，天津工业大学韩娜博士、硕士研究生张丽和高希银参与了第6章的校阅。
本书的很多研究内容是在中国高科技发展计划（863计划）、国家自然科学基金、教育部博士学科点专项基金、天津市应用基础研究计划（重点项目）及国家军工配套科研计划等资助下完成的，天津市131人才培养工程计划为本书的出版提供了资助，特此致谢。有多位同事、博士研究生、硕士研究生和本科生在相变材料胶囊的知识创新和资料收集方面做出了贡献，限于篇幅的原因没有列出，在此一并致谢。
如前所述，国内外对相变材料胶囊的研究和报道逐年增多，相关研究的某些方面还不很成熟，所以本书的内容还存在需要完善之处。另外，限于作者的水平，难免有不妥之处，请读者不吝指教。
文摘插图：
①进一步提高相变材料微胶囊的热导率。由于大部分相变材料存在热导率低的问题，使系统的传热性能变差，储能和释能时间增加，进而降低了系统的整体效能。研究者们通过加入金属颗粒、碳纤维、膨胀石墨和纳米粒子等方法提高了相变材料的导热性能[12]，但还需要进一步加以研究。在选取提高热导率的添加物时，应该满足下面几个条件：热导率高；物质密度不能太高；材料应该与相变材料相容；具有一定的耐腐蚀能力；价格相对便宜，易购得。
②进一步提高相变材料微胶囊的长期稳定性和寿命。相变材料寿命一般为30年，而建筑的寿命一般在50年以上，所以如何使得相变材料在建筑的生命期内都能正常使用是需要进一步研究探讨的。
③进一步解决相变材料微胶囊与建筑材料的相容性问题。在相变材料微胶囊与建筑材料的混合过程中容易出现胶囊的破裂致使相变材料泄漏，影响相变储能建筑材料的热工性能。
④降低相变材料胶囊批量制备工艺的成本。这是使相变材料微胶囊被广泛应用的关键因素。
