学术成果—徐超教授团队在高温相变材料微封装领域取得研究进展

金属基相变材料(PCM)在太阳能热发电、航空航天工业和余热回收等高温应用领域中至关重要。然而,在工业应用中,PCM在其寿命周期内需要经受3000-5000次热循环考验,对材料提出了极高的循环稳定性要求。解决相变材料与系统部件之间的熔融腐蚀和长期高温循环引起的热失效等问题成为迫切需求。因此,亟需发展适用于高温PCM的封装技术,以提升其性能和稳定性,为金属基PCM在高温环境中的可靠运行提供支持。

为此,我校徐超教授团队提出了微米尺度PCM颗粒的双封装方法,即先通过“溶剂蒸发-固化交联”法构建核壳结构,再采用冷压烧结法建立材料骨架。研究结果表明,“壳-骨架”双封装结构为PCM颗粒提供了有效的机械支撑和热防护效果,得到的定型相变微胶囊经过2000次循环后能保留91.3%的潜热,5000次循环后仍能保留80%以上的潜热,展现了出色的热稳定性、抗氧化性和循环耐久性。这一工作为高温相变材料微封装技术提供了创新思路。

文章题目为“A dual encapsulation strategy for high-temperature micro PCM particles with high cyclic durability”,发表在国际材料科学期刊《Small》。华北电力大学为论文唯一完成单位,我校能源动力与机械工程学院博士研究生王凯晨、硕士研究生陶可宇为第一作者,徐超教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。

image.png

论文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202310252


初审:李璞

复审:王敏

审核:张永生