溶液燃烧合成纳米MgO-无机硝酸盐复合储热材料研究开题报告
2020-04-23 19:57:02
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着人类社会不断发展,城市化建设不断提速,工业水平不断进步,人们对能源的需求日益增多,人们在以前随处可以用到的石油,煤炭等化石燃料的含量正在不断的下降,但据中国报告网中2017年全球石油行业储产量分布及消费规模分析的报道中2016年全球平均石油消费量达到9655万桶/天,其中亚太地区是全球消费量最大的地区,而且中国消费量1238万桶/天位居世界第二,除此之外,根据中华人民共和国国家统计局发布的消息,2017年全年能源消费总量44.9亿吨标准煤,比上年增长2.9%。煤炭消费量增长0.4%,原油消费量增长5.2%,天然气消费量增长14.8%,电力消费量增长6.6%,煤炭消费量占能源消费总量的60.4%,比上年下降1.6个百分点;天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的20.8%,上升1.3个百分点。虽然煤炭消费量下降了1.6个百分点,但仍占我国消耗能源的主要位置,所以我们还要加大对清洁能源的研究。清洁能源中太阳能以资源丰富、利用广泛、储存量大啊、覆盖范围广、价格低廉等优点位于清洁能源开发与利用的首要考虑位置。
但是由于太阳能辐射时间的间断性,如何利用储能技术将太阳能的热量有效的储存起来显得尤为重要。储热技术是重要的储能技术之一,是一种在技术上和经济上都可以实现规模化的储能技术。其中储热材料是储热技术的核心和关键,因此储热材料是国内外学者研究的热点。
储热材料分为显热式储能材料和潜热式储能材料,其中显热式储能材料具有传热性好、稳定性好、成本低等优点,但其蓄热能力低;潜热式储能材料蓄热能力强、运行方便,但其成本较高。常见传热介质有水、导热油、液态金属及熔盐等。水作为储热介质系统工作压力大,传热效率低;导热油价格较高,工作温度在500℃以上,易发生危险;液态金属流动性好,使用温度范围广,但价格昂贵且具有腐蚀性,安全性差;熔盐相比成本低、使用温度高、安全性好,且潜热大、储能密度高、热稳定性好,在众多的相变储热材料中与水、导热油、液态金属等介质相比具有明显的优势。熔融盐中应用广泛的为碳酸盐、氯化盐及硝酸盐;其中大多数硝酸盐的熔点在300℃左右,其突出的优点是价格低、腐蚀性小及在500℃以下不会分解;缺点是热导率相对较低,因此在使用时容易产生局部过热。但与其它熔盐相比,硝酸盐仍具有很大的优势,因此也成为研究的热点。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的主要内容
(1)了解熔融盐相变储热材料的研究背景及意义
(2)了解溶液燃烧法并制备材料
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,完成材料的制备。
第8-11周:对材料的测试结果进行分析。探究出最佳制备工艺。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 欧玉静,喇培清,魏玉鹏,朱丹丹.溶液燃烧合成法制备纳米金属氧化物的研究进展[j].材料导报,2012,26(21):36-39.
[2]贺万玉,闫全英.熔融盐相变储热材料[j].材料导报,2015,29(s1):128-130 140.
[3] 赵文佳. 太阳能热发电高温相变储能材料热物性强化研究[d].华北电力大学,2014.