Investigation of thermal behaviors of nano particle-based phase change materials

Autor: İnce, Şeyma
Přispěvatelé: Seki, Yoldaş, Kimya Ana Bilim Dalı
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Popis: Bu çalışmada Araşidik asit (AA) ve Miristik asit (MA) numunelerine yüzde 0,5; 1 ve 2 gibi farklı kütlesel oranlarda grafit nano-tabakalar (GNT) eklenerek malzemelerin termal iletkenliğinin arttırılması amaçlanmıştır. Malzemelerin erime ve katılaşma sıcaklıkları, erime ve donma gizli ısıları, aşırı soğuma dereceleri ve kristallik derecesi grafit nano tabakalar yüklemesi bakımından elde edilmiştir. GNT yüklemesinin AA ve MA numunelerinin termal kararlılık ve fonksiyonel grupları üzerine etkisi, TGA ve FTIR cihazları ile incelenmiştir. Termal çevrim testleri sonucunda, kompozit faz değişim malzemelerinin (FDM) 100 defa eritilip dondurulmasına rağmen iyi bir termal güvenirliliğe ve kimyasal kararlılığa sahip olduğu anlaşılmıştır. TGA sonuçları ile kompozit malzemelerinin kendi çalışma sıcaklıklarının üzerinde iyi bir termal dayanıklılık gösterdikleri görülmüştür. Yüzde 0,5; 1 ve 2 GNT yüklemesinden sonra, AA faz değişim malzemesinin termal iletkenliği sırasıyla, yüzde 15, 30 ve 43, MA faz değişim malzemesinin ise yüzde 8, 18 ve 38 oranlarında arttırılmıştır.Sonuçlar GNT yüklemesinin kompozit FDM'lerin faz değişim sıcaklıklarında ve gizli ısı değerlerinde önemli bir değişikliğe neden olmazken, uzun süreli kullanımlarda termal iletkenlik üzerinde önemli bir artış elde edilebilir olduğunu göstermektedir. Buna ek olarak, GNT katkı oranının arttırılmasıyla aşırı soğuma derecesinin azaldığı görülmektedir. In this study, thermal conductivities of Arachidic acid (AA) and Myristic acid (MA) is aimed to be increased by loading graphite nanoplates (GNP) with various fractions, namely 0.5, 1, 2- percent. Melting and freezing temperatures, latent heats of melting and freezing, the extent of supercooling and the extent of crystallinity were obtained in terms of the GNP loadings. The effect of GNP loading on thermal stability and functional groups of AA and MA were determined by thermo gravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared (FTIR), respectively. The thermal cycling tests showed that the composite phase change materials (PCMs) had good thermal reliability and chemical stability, after 100 melting and freezing cycling. TGA results of the composite PCMs indicated that the composite PCMs had good thermal durability above their working temperature ranges. Thermal conductivity of the AA has been increased by 15, 30 and 43-percent whereas for MA, conductivity has been increased by 8, 18 and 38-percent after the GNP loading for 0.5, 1 and 2-percent, respectively. Results reveal that while the GNP loading does not cause any major change on the phase change temperature and the latent heat values even for the long term utilization, significant increment on the thermal conductivity is achieved. It is also evaluated that the degree of sub-cooling decreases with increasing the GNP fraction. 81
Databáze: OpenAIRE