吳建鋒 教授 (武漢理工大學)
主要匯報了973計劃課題五(高溫傳熱蓄熱材料設計與性能調控原理)的研究進展與成果,重點介紹了中高溫儲熱材料及太陽能熱發電相關材料的研究進展。課題研究的主要內容:1)高溫相變傳熱蓄熱材料體系構建規律與相界面效應;2)傳熱蓄熱材料熱物理性計算與測試方法;3)高溫靜態與動態下相變傳熱蓄熱材料熱穩定性、腐蝕性與環境效應;4)多孔儲熱材料微結構形成規律與控制原理;5)高溫傳熱、蓄熱材料的無害化制備與再生理論;6)輕質高強聚光器用高分子復合薄膜設計及其復合結構模擬。課題研究的目標是探索高溫相變傳熱蓄熱材料構建體系,揭示相變傳熱蓄熱材料相行為與界面效應對傳熱輸運的影響規律,發展高溫傳熱蓄熱介質的優化設計理論和制備方法,熱物理性能表征。探索高溫蓄熱材料微結構及傳熱蓄熱性能之間的科學本質,發展蓄熱材料微結構可控的制備新技術。得出抗沙漠環境長壽命太陽能反射高分子薄膜材料的組成和制備原理。2011-2012年度研究成果主要有:1)獲得高導熱系數,高蓄熱效率紅柱石蜂窩陶瓷配方設計體系和制備工藝,掌握蜂窩陶瓷熔鹽封裝方法;2)獲得混凝土材料在高溫靜態與動態工況下熱穩定性、熱疲勞和熱腐蝕等化學物理特性及分子結構、相組成與性能的演變規律;3)建立Al-Si-Cu-Mg-Zn合金高溫相變儲熱材料儲熱系統并采集相關數據、建立儲熱材料、傳熱介質及儲熱系統有限元模型;4)空心磁性導熱微球表面接枝有機分子鏈,研究親油的“導熱磁球”和磁流變導熱液;5)掌握制備顆粒尺寸均一、窄粒子分布的高活性的納米銀制備技術,初步研究出輕質高強高分子反射膜。2012-2013年度研究成果主要體現在以下幾個方面:1)陶瓷儲熱、吸熱和輸熱材料(堇青石蜂窩陶瓷儲熱材料、黃河泥質陶瓷儲熱材料);2)混凝土/熔融鹽復合蓄熱材料;3)輕質高強高分子反射膜(聚碳酸酯(PC)薄膜作為太陽能反射鏡基礎材料,表面再涂覆保護層,并通過調節保護層的組成,賦予自潔、抗磨、抗老化、增透功能);4) Si3N4-SiC吸熱陶瓷材料及吸熱器的模擬;5)各種系列的傳熱合金及性能參數;6) 復合強化導熱流體的研究;7)莫來石-堇青石復合陶瓷管道材料的開發和應用。(供稿:國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟)