低場核磁共振技術(shù)在無機(jī)相變材料中的應(yīng)用

時間：2024-05-11作者：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司瀏覽：27

無機(jī)相變材料（Inorganic Phase Change Materials, IPCMs）因其高潛熱儲存能力和良好的熱物理性能，在儲能和溫度控制領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。這些材料通常包括結(jié)晶水合鹽和鹽類，它們在相變過程中可以吸收或釋放大量的熱能。

 

結(jié)晶水和鹽的相變特性

結(jié)晶水合鹽，如硫酸鈉（Na2SO4·10H2O）和硫酸銅（CuSO4·5H2O），在加熱時會失去結(jié)晶水，而在冷卻時重新吸收水分，這一過程伴隨著顯著的熱能吸收和釋放。然而，無機(jī)水合鹽在多次加熱-冷卻循環(huán)后容易出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，這會降低其儲能效率和熱傳導(dǎo)性能。

 

相分離問題

相分離是指在相變過程中，由于不同相之間的密度差異，導(dǎo)致材料分層或分離。無機(jī)水合鹽的相分離通常與過冷現(xiàn)象有關(guān)，即材料在冷卻到**其熔點的溫度時才開始結(jié)晶。解決相分離的方法包括添加成核劑、使用振動法、采用“淺盤"容器法等。

 

水相態(tài)分析

水相態(tài)分析是理解無機(jī)相變材料中水分行為的關(guān)鍵。通過熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC），可以精確測量無機(jī)水合鹽中結(jié)晶水的狀態(tài)及其在相變過程中的熱效應(yīng)。

 

低場核磁共振技術(shù)的應(yīng)用

低場核磁共振（LF-NMR）技術(shù)在無機(jī)相變材料的研究中發(fā)揮著重要作用。LF-NMR能夠提供材料孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙度和孔隙大小分布的信息，這些信息對于優(yōu)化相變材料的熱傳導(dǎo)性能至關(guān)重要。此外，LF-NMR技術(shù)還可以用來評估材料的交聯(lián)密度、相容性/分散性/穩(wěn)定性以及相轉(zhuǎn)變溫度等。

 

 

核磁共振變溫分析儀

 

 

無機(jī)相變材料，尤其是結(jié)晶水合鹽，因其高儲能密度而備受關(guān)注。盡管存在相分離等挑戰(zhàn)，但通過材料設(shè)計和改性，以及低場核磁共振技術(shù)的應(yīng)用，可以有效克服這些難題。隨著對無機(jī)相變材料的深入研究和優(yōu)化，它們在儲能調(diào)溫材料領(lǐng)域中的應(yīng)用前景將較加廣闊。


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