سنتز و بررسي پايداري گرمايي نانومواد تغييرفاز دهنده هسته پوسته دوغابي

Synthesis and Thermal Stability Analysis of Slurry Core-Shell Nano Phase Change Materials

بحران انرژي در قرن حاضر، بشر را به فكر استفاده از منبع هاي نوين انرژي رهنمون ساخته است. يكي از اين منابع بسيار كارآمد، مواد تغييرفازدهنده است. اين مواد، افزون بر ذخيره انرژي به عنوان عايق هاي گرمايي نيز به كار مي روند و استفاده از اين مواد نياز به سامانه هاي ايمن سازي مصرف انرژي را نيز، حذف مي كند. اين مواد با وجود همه برتري ها، مشكل هايي از جمله نشتي، كم بودن ضريب هدايت گرمايي دارند. بنابراين استفاده از نانوذره هاي فلزي، ساختار هسته پوسته و غيره مي تواند ويژگي آن ها را بهبود ببخشد. در اين پژوهش، اكتادكان نرمال به عنوان هسته و متيل متا اكريلات به عنوان پوسته انتخاب شده اند تا نانومواد تغيير فازدهنده با ساختار هسته پوسته سنتز شود. در اين پژوهش از دستگاه هايي مانند TEM ،DSC ،SEM و سونيكتور استفاده شد. نتيجه هاي آزمايش ها نشان داد كه مواد تغييرفاز دهنده سنتز شده، قطر ميانگين nm79 داشته و ساختار هسته پوسته اي دارند. از سويي، نانومواد تغييرفاز دهنده دوغابي پس از سيكل هاي بسيار ويژگي هاي گرمايي خود را حفظ مي كنند و اين مي تواند به عنوان پارامتر مثبت در مديريت گرمايي سامانه هاي گوناگون ارزيابي شود. به صورت كلي مي توان نتيجه گرفت كه مواد تغييرفازدهنده و كامپوزيت هاي آن برتري زيادي دارند و اين مواد مي توانند در مديريت گرمايي نقش ارزنده و حياتي داشته باشند.

The energy crises of the current century, led humans to ponder new energy sources. One of the interesting methods is the application of Phase Change Materials (PCMs), which is not only used for the purpose of storing heat energy but also is used for the purpose of heat insulation. Besides their advantages, PCMs may have some limitations such as leaking problems and low thermal conduction coefficient. Thus, adding metallic nanoparticles and shell-core structures can improve their thermal properties. In this research, N-octadecane is chosen as core and methyl methacrylate as a shell to synthesize nanoscale materials with core-shell structure. In this work, instruments including SEM, DSC, TEM, and sonicator have been used. The results of the experiments showed that synthesized phase change materials have a mean 79 nm diameter and have a core-shell structure. On the other hand, slurry nanophase change materials have maintained their thermal properties after many cycles and this can be considered as the main advantage in thermal management of different systems. In summary, it is revealed that PCMs and their composites possess advantages in thermal applications. These materials can have a critical and valuable role in thermal management.