基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温储热材料优化设计与储热性能研究

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基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温储热材料优化设计与储热性能研究

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基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温储热材料优化设计与储热性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：热能储存是太阳能热发电技术的关键,也是解决能源问题的核心技术,目前正受到广泛的研究关注。储热材料的选择关系到热能储存的效率与效果,金属相变储热材料储热量高,稳定性好,广泛应用于高温储热,因此成为本文研究的出发点。本文基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金优良的储热性能,对材料进行成分的优化设计,使其在储热量、相变温度范围方面更加适应太阳能热发电系统的实际工作需要。本文（略..）共设计制备了Al-Cu类、Al-Si-Cu类、Al-Cu-Mg类、Al-Cu-Zn类四类合金共12个试样,通过相图分析、等离子光谱分析、金相显微分析、X射线衍射分析、差示扫描量热分析、基于阿基米德原理的排液法等分析测试方法,对试样的元素含量、金相组织、物相结构、潜热、密度进行分析与测量,并依据奈曼-柯普定律完成显热计算。结合潜热与显热以全面评价材料的储热能力,且通过密度（略..）将单位质量储热量换算为单位体积储热量,以便在有限的储热室空间里更直观地评价材料储热能力。根据测试与计算结果,本文所制备的12种铝基合金相变储热材料的储热量均大于900J/cm~3,相变温度范围为450～650℃,可用作太阳能热发电系统的储热材料。储热材料单位质量相变潜热受元素热焓值和物相组织热焓值的影响。受元素热焓值影响,Al-Cu类合金储热材料单位质量相变潜热比其余三类高,Al-Cu-M（略..）g类合金其次;受物相组织热焓值影响,Al-Cu类中的B2合金具有最高的单位质量相变潜热值。材料的显热主要跟各组成元素的比热容及其含量有关,Al-Cu类合金的单位质量显热比其它三类要高,且B1合金显热最高。计算发现各合金显热值较可观且差值较小。结合潜热及显热来分析合金的单位质量总储热量,Al-Cu类合金的显热和潜热均高于其它三类,综合储热能力最佳;尽管Al-Cu-Mg类合（文章此处忽略..）金具有较高潜热值,但其显热最差,故总储热量不佳。通过添加Cu、Zn元素可增大材料密度,从而极大地提高材料单位体积总储热量。因此,Al-Cu类、Al-Cu-Zn类合金具有较大的单位体积储热量。综合所制备的材料来看,Al-Cu类中的B2合金在单位体积储热能力上表现最佳,且相变温度范围为549.2～559℃,适用于太阳能热发电系统。

以上为本篇毕业论文范文基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温储热材料优化设计与储热性能研究的介绍部分。

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