Eljárás nanostrukturált ZnO gömb alakú mikrokapszulák és anyagok előállítására
Módszer nanostrukturált ZnO gömb alakú mikrokapszulák és fázisváltó anyagok előállítására a speciális alkalmazásokra szánt ruhák termikus kényelmének javítása érdekében
Készült: 2017-12-04 Megosztás:
PN-III-P2-2.1-CI-2017-0253, 9CI/2017 szerződés
A szolgáltatóért felelős: Paul STANCIU eng
CONTERM
Az emberi test érzékeny a környezeti hőmérséklet hirtelen változásaira, amelyek idővel csökkent immunrendszerhez, szívproblémákhoz és koncentrációhoz, allergiához stb.
Az INCDMNR - IMNR Nanostructured Materials laboratóriumának kutatócsoportja, amely részt vett ebben a projektben, kifejlesztett és tesztelt egy technológiát a PCM-et (Phase Change Material) tartalmazó ZnO mikrokapszulák előállításához, tárolás szerepével ( elnyeli) vagy felszabadítja a hőt a környezeti hőmérséklet változásai miatt, amelyet beépítenek a speciális alkalmazásokra szánt ruhákba, ami segít növelni a ballisztikus védelmet, rongálást gátló és önvédelmi felszerelést viselő személyek termikus komfortját.
A fázisváltó anyag, a PCM egy olyan anyag, amelynek nagy a látens olvadási hője, amely egy bizonyos hőmérsékleten megolvad és megszilárdul, és a fázisváltozáskor (olvadáspont esetén) nagy mennyiségű energiát képes tárolni és felszabadítani. /kristályosodás).
A hőtároló alkalmazásokban használandó fázisváltó anyagokat (PCM) a következő tulajdonságokkal kell jellemezni: olvadó hő és térfogat/tömeg egységnyi fajlagos hő magas értéke; olvadáspont, amely megfelel az alkalmazásnak; gőznyomás 1 bar alatt üzemi hőmérsékleten; kémiai és nem maró stabilitás; ne legyen veszélyes, gyúlékony vagy mérgező; nagy ciklusok után lebomlás nélkül re-produktív kristályosítással/olvadással rendelkezik; alacsony mértékű túlhűtés és magas kristálynövekedési sebesség; kis térfogatváltozás a fázisváltási folyamat során; magas hővezető képesség; könnyen és olcsón szállítható.
A kutatás során kiválasztott és PCM-ként használt anyagok az 1-tetradekanol és a pálma viasz voltak. Termikus tulajdonságait a Neztsch DSC F3 Maia kaloriméter DSC elemzésével határoztuk meg.
Két kísérleti telepítést készítettek, egyet laboratóriumi és mikropilóta számára, amelyeken kidolgozták, tesztelték, optimalizálták és validálták a PCM tartalmú ZnO mikrokapszulák előállításának technológiáját. Két vizsgálati adagot állítottak elő a mikropilóta üzemben: 1-Tetradekanolt tartalmazó ZnO mikrokapszulák és pálma viaszt tartalmazó ZnO mikrokapszulák (az alábbi ábrán látható). Kémiailag, fizikailag és szerkezetileg is jellemezték őket.
A PCM-tartalmú ZnO mikrokapszulák beágyazásának előzetes tesztjeit az IMNR mikropilot üzemben előállított tenyérviaszt tartalmazó ZnO mikrokapszulák és 1-Tetradekanolt tartalmazó ZnO mikrokapszulák vizsgálati tételeivel végeztük. A javasolt alkalmazáshoz a kedvezményezett számára ajánlott módszer az, hogy egy nemszövött anyagba, kis tömörítési fokozat mellett, ultrafinom (nanokristályos) ZnO porból és etil-alkoholból (10 g ZnO/50 ml) álló mikrokapszulák keverékét kell beágyazni és impregnálni. etilalkohol). Az etil-alkohol teljes elpárologtatása után a PCM-tartalmú ZnO mikrokapszulákkal ellátott anyagot 10 mm-nél kétszer varrják két szövet között: alul puha, felül felül kemény, nagy kopásállósággal.
következtetések a projekt megvalósításának szakaszára vonatkozóan:
DSC-elemzés a pálma viaszt tartalmazó ZnO mikrokapszulák termikus tulajdonságainak és stabilitásának meghatározásához
Félkvantitatív EDAX elemzés pálma viasz tartalmú ZnO mikrokapszulákra
