复合相变材料怎么保持稳定
相变材料(PCM) 具有结构简单、潜热高、成本低等优点，在被动散热领域已成为研究热点。然而，由于PCM导热性差、易泄漏、机械性能差，因此应用范围有限，特别是在电池热管理方面。
本研究通过将反应物溶解于有机溶剂中，成功制备了新型柔性复合材料SBS@PA/EG，并用于电池热管理(BTM)系统。
其中，丁二烯苯乙烯(SBS)为支撑材料，石蜡(PA)为相变材料，膨胀石墨(EG)作为导热增强剂。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和热导率测量研究了复合PCM的化学性能和结构，并通过测试拉伸/弯曲强度来分析其稳定性。此外，分析了电池模块的最高温度和与充电状态的温差的关系。在5℃放电过程中，电池模块的最高温度可以维持在46℃以下，温差控制在4℃以内。
因此，柔性复合SBS@PA/EG可以很好地应用于BTM系统和更广泛的热管理系统。作者制备了不同配比的SBS@PA/EG材料，具体配比见表1。首先，将SBS颗粒在定量CCl4中溶解24 h直至获得玻璃态SBS。
加热PA粒子，然后在70C的水浴温度中保持并熔化。待PA完全融化后，加入不同质量比的EG，然后用磁力搅拌器搅拌混合物。完全混合的复合PCM倒入模具中固化，使用粉碎机加工PCM模块，获得PA/EG复合PCM粉末。
最后，将PA/EG复合PCM粉体添加到玻璃状SBS中并充分混合，然后压缩成模块（完整的制备流程见下方示意图）。接下来作者采用XRD、SEM对材料进行了化学和微观结构表征。在万能试验机上对SBS@PA/EG复合材料进行拉伸强度和弯曲强度的测试。
使用DSC研究复合材料的热特性。采用制备的PCM搭建了PCM BTM系统，通过对电池模组进行不同倍率的放电（1C，3C，5C），测量电池的温度。所有用的单体电池容量为16Ah（具体见表2）。每个模组由6只电池组成，组装成2*3的结构。
6个模组进行串联，排列成2列*3行的结构。下图为电池模组的结构示意图。为了清楚地反映电池的温度变化，电池模块中的6个电池各设置了两个热电偶，热电偶可以分别采集电池两侧几何中心的温度。以两者的平均温度作为电池的温度。
PA，EG，SBS和不同配比的SBS@PA/EG的XRD见下图。在19.96°的峰对应SBS。PA的XRD结果显示了19.57°和25.08°的两个尖峰。EG的XRD图谱出现26.3°的特征峰，归属于EG（002）。
五种复合PCM的XRD曲线基本一致，没有多余的峰，表明材料之间没有其他的化学反应，复合材料很好地维持了材料的结构和特性。不同质量比的SBS对复合PCM的机械特性影响见下图。更高比例的SBS能增强材料的柔韧性。
2:1复合PCM的拉伸强度介于0.1至0.25MPa之间，而1:1复合PCM的拉伸强度介于0.25至0.38MPa之间.。2:1复合PCM的弯曲强度介于0.2至0.3MPa之间，而1:1复合PCM的弯曲强度介于0.5至0.75MPa之间。此外，当EG含量的增加达到一定程度后，材料的机械性能有下降的趋势。
结果表明，在复合材料中加入4%的EG是提高材料力学性能的最佳浓度。从下图可以更直观地观察到不同样品承受外力的能力。纯PA在外力作用下具有较强的刚性和脆性。当PA/EG被添加到SBS中，施加一定的外力时，1:1复合PCM可以以一定角度弯曲。
与1:1复合相变材料相比，当受到外力时，2:1复合相变材料更易弯曲，弯曲180没有骨折，并显示出优越的软性和柔性，产生很大程度的弯曲变形。从以上分析可以得出SBS是提高复合PCM的柔软度和柔韧性的主要因素，这与复合PCM抗拉强度和抗弯强度结果一致。不同温度下复合材料在外力作用下的沉降程度见下图。
随着温度的升高，PA开始熔化进入SBS内部，复合材料的刚性开始降低。然而，在50C(电池表面的共同工作温度)下，1:1复合材料仍然可以起到良好的弹性体作用，保护电池免受外部冲击。在PA粉熔融之前，SBS@PA/EG样品呈现一定程度的刚度。当温度达到PA的熔化温度时，可以观察到SBS的柔性。
SBS在保持试样形状和结构稳定方面起着重要作用。为了进一步分析复合材料SBS@PA/EG力学性能的变化，采用SEM表征了PA、纯SBS、 EG、 PA/EG和SBS@PA/EG的1:1复合材料的微观结构。可以观察到，SBS的结构紧凑，具有良好的块式结构，这使得它具有一定的韧性，在弯曲时不易折断。
EG能很好吸收PA，减少了熔化过程中的泄漏。与此同时，因为材料本身的空隙很小，可�。
石墨烯纳米片相变控温复合材料能给电子、电池产品降温吗？
理论上石墨烯纳米片相变控温复合材料给电子、电池产品降温是没有问题的。石墨烯纳米片材料主要是导热作用，石墨烯材料的热传导效率是目前导热新材料中最高的；相变控温复合材料能吸收产品的热量，延长电子、电池产品使用极限性能的时间。
举个例子：电动汽车在急加速的时候，电池会发出大量的热量，当温度升高到一定程度后，电池的性能会衰减，控制芯片会作出保护反应，会限制电流输出，一段时间内没办法再进行急加速。
当电动车电池包采用石墨烯纳米片和相变控温复合材料填充时：石墨烯纳米片材料能快速的将一部分电池发出的热量传导至电池包外，也能将一部分传导至相变控温材料；当电池包温度达到一定值后，相变控温材料发生相变化快速吸收电池发出的热量；石墨烯纳米片导热和相变控温材料的相变过程同时进行能起到快速降温的作用。这样，原来电动车急加速只能持续10秒的，使用石墨烯纳米片和相变控温材料后持续20秒、60秒、120秒甚至更长。当然效果跟相变材料和电池包结构都有一定的关系的，相变控温材料的热潜值越大，吸收的热量就越多，填充的材料越多，同样效果也越明显。之前业内听说力王新材料的相变控温材料用在电池包上效果还不错，电池的极限使用时间成倍增长。
石墨烯纳米片给电子、电池产品降温前提还需要能将热量传递出去，加大散热面积，降温自然就没有问题。相变控温材料有一定的性能和量的限制，性能不行量太少，效果也不明显。石墨烯纳米片和相变控温材料配合给电子、电池产品降温效果还是可以的。
相变的相变材料
相变材料在其相变温度附近发生相变，释放或吸收大量热量，相变材料的这一特征可被用于储存能量或控制环境温度目的，在许多领域具有应用价值。本项目在上海市青年科技启明星计划、国家自然科学基金和上海市纳米技术专项等计划资助下研制开发的纳米石墨相变储能复合材料具有储能密度高、导热换热效果优异、安全稳定、阻燃和环境友好等优点。
与现有的相变储能材料相比，纳米石墨基相变储能复合材料的导热系数提高1～2个数量级，相变温度在-40～+70°C之间连续可调，储能密度可达150～200J/g左右，经1000次循环后，性能劣化小于5%。
相变材料具有应用领域非常广泛的特点，在建筑节能、现代农业温室、太阳能利用、生物医药制品及食品的冷藏和运输、物理医疗（热疗）、电子设备散热、运动员降温（保暖）服饰、特殊控温服装、航天科技、军事红外伪装、电力调峰应用、工业余热储存利用等诸多领域均具有明显的应用价值。
请教建筑行业保温层建造流程
保温层分类:外墙保温材料,墙体保温材料,建筑保温材料,空调保温材料,保温隔热材料 外墙保温材料工艺流程：一、基本做法：1、表面抹平收光，喷憎水剂2、聚合物砂浆压入耐碱玻纤网格布3、分层抹相变保温砂浆，分层厚度不大于15mm4、界面处理剂5、不同材料墙体临界处钉钢丝网二、施工条件及准备1、主体外墙砌体已完且主体结构已经过有关部门（质量监督站、设计院、建设单位和监理单位等）验收合格，可以进行抹灰。2、抹灰所需的机械设备、材料（有出厂合格证及进场复试报告）以及劳动力人员均已就位。
3、脚手眼、斜砌砖等处堵严实和补砌整齐。
4、砌体墙与混凝土构建临界处钉挂热镀锌钢丝网（￠1.2孔距15）已完成。三、施工工艺及流程基层处理→挂线贴标→喷界面剂→保温材料施工方法（详见附工艺）→养护→抗裂砂浆→养护→验收四、技术保障措施1、基层处理：1）墙面处理：将窗台压顶、窗上弦、砌块墙等表面凸出部分剔平，将蜂窝、麻面、漏筋、疏松部分剔到实处。用素水泥浆涂刷表面，然后用1：3的水泥砂浆（内掺10%的建筑胶）分层抹平，略低于外墙面，基层浮灰、油污等杂物清理干净。当墙面平整、垂直偏差较大时需使用1：3水泥砂浆找平，且水泥砂浆找平层厚度不应超过25mm，偏差较大时需采取特殊处理方案。
需砂浆找平的，水泥砂浆找平层需洒水养护不少于3天。 外墙脚手架、孔洞，先用水冲洗干净后，两头补砌粉煤灰砖，砂浆中掺水泥用量10%的防水液，要求砂浆饱满、填塞密实。3）钉挂钢丝网 钢丝网应铺平，钉挂牢靠，不同墙体材料处搭接不小于100mm。
2、贴标、找规矩、做灰饼 抹灰时应从檐口至室外地坪挂通线确定抹灰厚度，并用相变保温材料（砂浆）设置标志，贴标竖向、横向的间距均不大于1.5m，小于1.5m的墙面沿竖向边各设置一排。四角、窗两侧竖向挂通线，同侧同层窗上弦挂通线。3、机械喷浆（界面剂） 基层处理完后，机械喷浆采用配比（重量比）为水：界面剂=1：0.4浆液，搅拌均匀后（大约2分钟），用空压机喷至砌块墙和混凝土表面，喷浆12小时后用喷雾器喷水养护至坚硬。
要求外墙面满喷浆，不得漏喷或喷的不均匀。本工程所用界面剂需经现场试验，并经项目部、监理、甲方共同确认后，方可使用。4、保温材料施工方法1）相变复合材料系统施工前墙面应提前1～2天湿水，含水率保持在10%-15%之间，砌体汗水深度以表层8～10mm为宜（使用小刀割墙检验）。
2）相变保温砂浆配制○1严格按照产品使用说明，或厂家要求的配比进行配置○2每次配置不得过多，环境温度小于30度条件时，搅拌后控制在4h内用完；环境温度大于30度条件时，搅拌后控制在3h内用完，落地粘泥坚决不得使用。3）抹相变保温砂浆○1相变保温砂浆一次可抹15mm厚，厚度超过15mm应分两次施工。施工最后一遍操作时应达到冲筋厚度并用大杠搓平。○2相变保温材料砂浆施工时，每遍之间的时间间隔不能小于36h，待第一遍相变保温砂浆硬化后方可进行第二遍相变保温砂浆的施工。
○3若两次相变保温砂浆施工间隔时间较长或第一次相变保温砂浆已经完全固化干燥，则第二次相变保温砂浆施工前应将上次已经固化的相变保温砂浆洒水湿润。○4相变保温砂浆施工后，保温层固化干燥（用手掌按不动表面，一般约3天，但在未固化干燥之前必须洒水养护）后方可进行下一道工序施工。○5相变保温砂浆的施工间歇应在自然处断开，在连续墙上如需停顿，应形成台级式坡茬，留茬间距不小于150mm。4）抹抗裂砂浆、压入玻纤网○1抗裂砂浆配置应按（重量比）水：抗裂砂浆干粉=1：0.4配置，使用砂浆搅拌机搅拌12分钟即可。
每次配制不得过多，环境温度不小于30度条件时，搅拌后控制在3h内用完；环境温度大于30度条件时，搅拌后控制在2h内用完。落地粘泥坚决不得使用。○2涂抹抗裂砂浆应在相变保温砂浆硬化后进行。○3第一道抗裂砂浆施工后，立即将玻纤网压入抗裂砂浆中，以覆盖玻纤网、微见玻纤网轮廓为宜，要平整压实、无褶皱。
待第一道抗裂砂浆稍干硬至可以触碰时再抹第二道抗裂砂浆，以完全覆盖玻纤网为宜。○4涂料饰面：第一道抗裂砂浆厚度为2-3mm，第二道抗裂砂浆的厚度为1-2mm。○5面砖饰面：第一道抗裂砂浆厚度为2-3mm，第二道抗裂砂浆的厚度为3-4mm。
○6抗裂砂浆切忌不停揉搓，以免形成空鼓。○7建筑的阴角、阳角、门窗口角处均应用玻纤网翻包。○8当遇到洞口时，应在洞口四角处加贴一块长300mm，宽度200mm的45°斜向标准玻纤网，以防止开裂。
○9敷设玻纤网遇有搭接时，搭接长度应不小于100mm。○10抗裂砂浆的施工间歇应在自然处断开，在连续墙上如需停顿，应形成台阶式坡茬，留茬间距不小于150mm。○11抗裂砂浆和玻纤网敷设完毕后，不得挠动，静置养护不少于24小时，才可进行下一道工序的施工。○12有排水要求的部位（如屋面挑檐板等部位）应做鹰嘴。
鹰嘴应整齐顺直，鹰嘴应内低外高，鹰嘴的高度均不应小于20m，阳台挑檐、出墙腰线等部位外侧要求抹出不小于20mm的鹰嘴。○13抹灰前熟悉图纸，先做好抹灰样板间，经项目部质检员检查达到标准要求后，方可正式抹灰。○14外墙的门窗上、下坎抹灰应通线，洞口位置要一致，要求同一个立面上的窗宽必须保持一个数据，外窗台自窗外框边（距离外墙皮120mm宽）向外找坡应不低于30mm，外窗（门）悬抹灰最外侧设置不小于20mm的鹰嘴。
○15特殊部位处理当遇到洞口时，应在洞口四角处加贴一块长300mm，宽度200mm的45°斜向标准玻纤网，以防止开裂。建筑物阴角、阳角、门窗洞口角应用一层耐碱玻纤网包裹增强，阴角、阳角玻纤网单边长度不应小于200mm，门窗口角单边长度不应小于150mm。玻纤网按楼层间事先裁好，抹相变保温砂浆时，随即竖向铺贴玻纤网，用抹子将玻纤网压入保温砂浆，搭接长度不应小于100mm，先压入一侧，抹保温砂浆再压入另一层，严禁干搭。玻纤网应全部压入，随即抹相变保温砂浆，抹平压实。
○16注意事项雨天严禁施工；材料贮存应放在阴凉处，避免太阳暴晒，防水防潮；抹灰时发现空鼓、裂缝应及时修补。五、质量要求及标准:1、外墙抹灰表面应光滑、洁净、接茬平整。2、抹灰层与基层之间及各抹灰层之间必须粘结牢固，抹灰层应无脱层、空鼓。
3、应无裂缝。检验批的划�。
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