针对冷链物流应用场合,提出并制备了相变温度在0℃左右、潜热较高、过冷度较小的以质量分数5％的山梨醇水溶液为基液的相变蓄冷材料,并通过采用纳米材料对其热物性进行了优化研究,设计制作了一种可直接充冷式蓄冷保温箱,以苹果作为保温对象进行了山梨醇蓄冷保温箱的保冷性能实验.结果显示,采用纳米材料(TiO2、Al2O3、Fe2O3)可以有效降低蓄冷剂溶液的过冷度并增强其热导率;当TiO2质量分数为0.50％时,可使质量分数5％山梨醇水溶液过冷度降低至1.4℃;当TiO2质量分数为0.40％时,5％山梨醇水溶液热导率达到最大值,为0.612W/(m·K);山梨醇水溶液本身并无相分离现象,但因纳米材料沉淀问题需加一定量的增稠剂,最终经优化所得蓄冷材料的配比为5％山梨醇水溶液+0.40％TiO2+1.0％聚丙烯酸钠(PAAS),其相变温度为-2.9℃,潜热焓为293.8kJ/kg,热导率为0.62W/(m·K).本文提出的蓄冷剂溶液可以使苹果在-1～7℃区间保温20h以上,可满足冷链物流"最后一公里"甚至更长距离冷藏运输的时间要求.
相变 复合材料 纳米材料 热物性 蓄冷特性