კომპოზიტური ფაზის შეცვლის სითბოს შენახვის ტექნოლოგიაორივე მეთოდის კომბინაციით თავიდან აიცილებს გონივრული სითბოს შენახვისა და ფაზის ცვლილების სითბოს შენახვის ტექნიკის ბევრ ნაკლოვანებას. ეს ტექნოლოგია ბოლო წლების განმავლობაში გახდა კვლევითი ცენტრი, როგორც შიდა, ასევე საერთაშორისო დონეზე. თუმცა, ამ ტექნოლოგიაში გამოყენებული ხარაჩოების ტრადიციული მასალები, როგორც წესი, ბუნებრივი მინერალები ან მათი მეორადი პროდუქტებია. ამ მასალების ფართომასშტაბიანმა მოპოვებამ ან გადამუშავებამ შეიძლება დააზიანოს ადგილობრივი ეკოსისტემა და მოიხმაროს მნიშვნელოვანი წიაღისეული ენერგია. გარემოზე ამ ზემოქმედების შესამცირებლად, მყარი ნარჩენები შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპოზიციური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალების დასამზადებლად.
კარბიდის წიდა, სამრეწველო მყარი ნარჩენი, რომელიც წარმოიქმნება აცეტილენისა და პოლივინილ ქლორიდის წარმოების დროს, ჩინეთში ყოველწლიურად 50 მილიონ ტონას აღემატება. ცემენტის ინდუსტრიაში კარბიდის წიდის ამჟამინდელმა გამოყენებამ მიაღწია გაჯერებას, რამაც გამოიწვია ფართომასშტაბიანი ღია ცის ქვეშ დაგროვება, ნაგავსაყრელი და ოკეანის გადაყრა, რაც სერიოზულად აზიანებს ადგილობრივ ეკოსისტემას. აუცილებელია რესურსების გამოყენების ახალი მეთოდების შესწავლა.
სამრეწველო ნარჩენების კარბიდის წიდის ფართომასშტაბიანი მოხმარების მოსაგვარებლად და დაბალი ნახშირბადის, დაბალი ფასის კომპოზიტური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალების მოსამზადებლად, პეკინის სამოქალაქო ინჟინერიისა და არქიტექტურის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შესთავაზეს კარბიდის წიდის გამოყენება ხარაჩოების მასალად. მათ გამოიყენეს ცივი წნევით აგლომერაციის მეთოდი Na2CO3/კარბიდის წიდის კომპოზიციური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალების მოსამზადებლად, ნახატზე ნაჩვენები ნაბიჯების შემდეგ. მომზადდა შვიდი კომპოზიტური ფაზის შეცვლის მასალის ნიმუში სხვადასხვა თანაფარდობით (NC5-NC7). მთლიანი დეფორმაციის, ზედაპირის მდნარი მარილის გაჟონვისა და სითბოს შენახვის სიმკვრივის გათვალისწინებით, თუმცა NC4 ნიმუშის სითბოს შენახვის სიმკვრივე ყველაზე მაღალი იყო სამ კომპოზიტურ მასალას შორის, მან აჩვენა მცირე დეფორმაცია და გაჟონვა. ამიტომ, ნიმუში NC5 განისაზღვრა, რომ ჰქონდეს მასის ოპტიმალური თანაფარდობა კომპოზიციური ფაზის ცვლილების სითბოს შესანახი მასალისთვის. ჯგუფმა შემდგომში გააანალიზა მაკროსკოპული მორფოლოგია, სითბოს შენახვის ეფექტურობა, მექანიკური თვისებები, მიკროსკოპული მორფოლოგია, ციკლური სტაბილურობა და კომპოზიტური ფაზის ცვლილების სითბოს შესანახი მასალის კომპონენტების თავსებადობა და გამოიღო შემდეგი დასკვნები:
01კარბიდის წიდასა და Na2CO3-ს შორის თავსებადობა კარგია, რაც საშუალებას აძლევს კარბიდის წიდას შეცვალოს ტრადიციული ბუნებრივი ხარაჩოების მასალები Na2CO3/კარბიდის წიდა კომპოზიტური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალების სინთეზში. ეს ხელს უწყობს კარბიდის წიდის ფართომასშტაბიანი რესურსების გადამუშავებას და მიიღწევა ნახშირბადის დაბალ ფასად, კომპოზიტური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალების მომზადებას.
02კომპოზიციური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალა, რომელსაც აქვს შესანიშნავი ეფექტურობა, შეიძლება მომზადდეს 52,5% კარბიდის წიდის მასობრივი ფრაქციით და 47,5% ფაზის შემცვლელი მასალისგან (Na2CO3). მასალა არ ავლენს დეფორმაციას ან გაჟონვას, სითბოს შენახვის სიმკვრივით 993 ჯ/გ-მდე 100-900°C ტემპერატურულ დიაპაზონში, კომპრესიული სიმტკიცე 22,02 მპა და თბოგამტარობა 0,62 W/(m•K). ). 100 გათბობა/გაგრილების ციკლის შემდეგ, NC5 ნიმუშის სითბოს შენახვის ხარისხი სტაბილური დარჩა.
03ხარაჩოს ნაწილაკებს შორის ფაზის შეცვლის მასალის ფირის ფენის სისქე განსაზღვრავს ხარაჩოს მასალის ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების ძალას და კომპოზიციური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალის კომპრესიულ ძალას. კომპოზიტური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალა, რომელიც მომზადებულია ფაზის შემცვლელი მასალის ოპტიმალური მასის წილადით, ავლენს საუკეთესო მექანიკურ თვისებებს.
04ხარაჩოების მასალის ნაწილაკების თბოგამტარობა არის ძირითადი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს კომპოზიციური ფაზის შეცვლის სითბოს შესანახი მასალების სითბოს გადაცემის შესრულებაზე. ფაზის შემცვლელი მასალების ინფილტრაცია და ადსორბცია ხარაჩოს მასალის ნაწილაკების ფოროვან სტრუქტურაში აუმჯობესებს ხარაჩოს მასალის ნაწილაკების თბოგამტარობას, რითაც აძლიერებს კომპოზიციური ფაზის ცვლილების სითბოს შესანახი მასალის სითბოს გადაცემის მოქმედებას.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-12-2024