氮化硼/脂肪酸复合相变材料的形状稳定性和导热性分析

徐众，吴恩辉，侯静，李军，黄平

氮化硼/脂肪酸复合相变材料的形状稳定性和导热性分析

徐众1,2,3，吴恩辉1,2,3，侯静1,2,3，李军2,3，黄平2,3

（1.攀枝花学院 钒钛学院，四川 攀枝花 617000；2.四川省太阳能利用技术集成工程实验室，四川 攀枝花 617000; 3.太阳能技术集成及应用推广四川省高校重点实验室，四川 攀枝花 617000）

探究氮化硼（BN）对月桂酸（LA）、肉豆蔻酸（MA）、棕榈酸（PA）和硬脂酸（SA）等4种脂肪酸（FA）的形状稳定性和导热性的影响。将FA融化后，添加BN，在熔融状态下共混，制备出4种不同的成型复合相变材料，并分析BN的添加量、光−热转换、储热时间和温度对复合相变材料的密度和形状稳定性的影响，以及BN添加量对FA相变材料热导率的影响。复合相变材料的密度随着BN添加量的增加呈线性增大趋势，稳定性也随之增强，在4种FA中添加BN的最佳质量分数分别为68%、69%、69%、68%；复合相变材料的泄漏率随着储热时间的增加呈线性增大趋势，在储热12 h时其泄漏率小于0.6%，泄漏率随着储热温度的升高而增大，在高于熔点25 ℃左右条件下加热3 h，泄漏率低于0.1%；材料经过4次光−热转换后，其泄漏率小于0.4 %；复合材料的热导率分别比纯FA的热导率提高了401.91%、597.92%、353.74%、304.95%。制备的成型复合相变材料具有不同的储能温度、导热性能和稳定性，可以作为运输过程中的保温材料。

氮化硼；脂肪酸；成型复合相变材料；泄漏率；热导率

新能源的开发与利用备受关注，新能源在开发利用过程中存在间歇性和不稳定性等缺陷，因此需要采用储能方式来调节能量的供给。利用有机相变材料进行低温热能储存是方式之一。由于有机相变材料在储热时存在热导率低、易泄漏和易燃等缺陷，因此需要在有机相变材料中添加纳米石墨烯、氧化石墨烯、膨胀石墨、碳纳米管、纳米碳纤维等碳基材料和氮化硼基体材料来解决[1]。其中，氮化硼（BN）具有良好的导热性能，研究者将BN[2-3]或改性BN[4-8]加入聚乙二醇（PEG）中，也可以将BN添加到PEG复合相变材料中[6-8]，制备得到复合相变材料。分析结果显示，添加BN或者改性BN后材料的导热性能均得到有效提升。在石蜡中添加BN，并通过模拟和实验的方式分析材料的导热性能，结果显示，材料的热导率比纯石蜡的热导率提高了6～10倍[9-10]。在癸酸−棕榈酸−硬脂酸混合酸[11]、低密度聚乙烯[12]、赤藻糖醇/甘露糖醇[13]、肉豆蔻酸[14]和正十八烷/硬脂酸[15]等材料中添加BN后，其热导率比纯相变材料的热导率提高了7.2%～22%。另外，在5G时代，电子系统趋向于便携式、小型化、集成化和智能化，对系统温度的控制显得尤其重要，将BN基复合相变材料安装于微型电子元器件的背面，可以有效控制温度，提高系统的运行效率[16-17]。上述研究和应用均基于BN基复合相变材料具有良好的导热性能。将BN加入不同脂肪酸中，针对BN的添加量、充热时间、温度和光‒热转换对材料热稳定性影响的相关研究较少。由于热稳定性是衡量材料储热性能的重要指标之一，因此实验选择将BN分别添加到月桂酸（LA）、肉豆蔻酸（MA）、棕榈酸（PA）和硬脂酸（SA）中，制备得到不同的成型复合相变材料，分析BN的添加对材料密度和热导率的影响，以及不同条件下材料的热稳定性，为BN/硬脂酸复合相变材料在不同场景的应用提供研究基础。

1 实验

1.1 材料及仪器

主要材料：BN，浙江亚美纳米科技有限公司；LA，广州特韵贸易有限公司化工有限公司；MA，广州聚力化工有限公司；PA，天津市光复精细化工研究所；SA，天津市鼎盛鑫化工有限公司。

主要仪器：FA2104A型电子分析天平，上海精天电子仪器有限公司；101型电热鼓风干燥箱，北京永光明医疗仪器有限公司；FYD型电动压片机，天津市思创精实科技发展有限公司；RDE型瞬态平面热源法导热仪，湘潭仪器仪表有限公司；MIK−R200D型无纸化数显温度计，杭州米科传感技术有限公司；GXZ500型长弧氙灯，上海季光特种照明电器厂；JF966−3030型微电脑控制智能加热台，东莞市长安金峰电子工具厂。

1.2 成型复合相变材料的制备

以制备BN质量分数为20 %的BN/LA成型材料为例，先称取8 g LA置于50 mL烧杯中，放入80 ℃恒温水浴中熔化完全，然后转移到50 ℃恒温水浴（MA、PA和SA的水浴温度分别为60、70、75 ℃），边搅拌边加入2 g BN，搅拌30 min左右，再冷却至室温，使用压片机压制成型，成型压力为300 kN，保压时间为3 min。

1.3 BN的含量对材料泄漏率的影响

制备BN质量分数不同的BN/LA、BN/MA、BN/PA和BN/SA成型材料。称取质量为1的材料置于滤纸上，分别放入50、60、70、75 ℃鼓风干燥箱中加热1 h（文献[18]的实验数据显示材料在1 h内的泄漏量最大），每隔10 min取出拍照。结束后，称量材料的质量(2)，采用式（1）计算泄漏率[18]。

式中：为材料泄漏率，%；1为材料的初始质量，g；2为材料加热后的质量，g。

1.4 加热时间和温度对材料泄漏率的影响

制备3个最佳配比的成型材料，称其质量，置于滤纸上，再置于金属托盘中，分别置于1.3节所述的4个温度下加热12 h，每隔1 h称量1次材料的质量，采用式（1）计算。在测试成型复合材料前，分别取10 g LA、MA、PA和SA制备成型材料，置于4个温度下加热，温度设置见表1，观察融化过程。再将最佳配比的成型复合材料置于4个温度下加热3 h。结束后，用式（1）计算。

表1 成型复合相变材料的加热温度

Tab.1 Heating temperature of shape-stabilized phase change composites

1.5 光−热转换对材料泄漏率的影响

将2个同样的成型复合材料置于自制的光−热转换台上，将温度计探头置于样品的下方，具体原理见图1。将样品放置好后，打开氙灯，观察温度计的温度，当4个温度计的温度均达到75 ℃以上时关闭氙灯，让成型材料在室温下自然冷却。当温度达到30 ℃左右时，完成1次光−热转换，连续进行4次光−热转换后称其质量，用式（1）计算。

图1 光热转换的测试原理

1.6 成型复合相变材料瞬态热导率测试

采用多功能导热系数测试仪测量成型复合相变材料的热导率。测试的具体条件：成型材料的质量约为10 g；测试温度为28～33 ℃；功率为0.1 W（纯相变材料）和0.25 W（复合相变材料）。测试7次，取其平均值作为材料的热导率，用式（2）计算热导率增强效率[19-20]。

式中：PCM为成型复合相变材料的热导率，W/(m·K)；FA为纯脂肪酸的热导率，W/(m·K)；为复合相变材料中BN的质量分数，%。

2 结果与分析

2.1 BN添加量对材料密度的影响

测试BN添加量对材料密度的影响，测试结果见图2。由图2看出，材料密度随着BN添加量的增加而增大，这与文献[5]的变化规律一致。因为在相同质量下BN的密度远大于FA的密度。当BN的质量分数小于70 %时，4种成型复合相变材料的密度在0.88～1.67 g/cm3之间变化。对BN的添加量与材料密度的变化规律进行线性拟合，结果见图2。由图2 可知，线性相关系数（2）分别为0.96、0.98、0.99和0.98，说明BN的添加量与材料密度之间存在线性相关性，BN/LA的拟合方程斜率相对最小，BN/SA的斜率相对最大。

2.2 BN的添加量对材料泄漏率的影响

BN的添加量对材料泄漏率的影响见图3。当BN的质量分数小于40%时，储热60 min，材料无固定形态，即为100 %，所以BN的添加量从质量分数40%开始。从图3中看出，当BN的质量分数为40%～60%时，随着BN添加量的增加而减小；当BN的质量分数高于60%时，材料泄漏率在1%以下，稳定性得到提升。

虽然BN的添加量越高，材料值会越小，但根据文献[19]中的式（3）计算4种复合相变材料的融化潜热理论值分别为62.78、50.07、69.69、65.82 J/g，冷凝潜热分别为59.23、47.52、68.45、64.99 J/g，可看出材料中BN的质量分数越小，其潜热值越大，单位质量的储能密度越高。由此选择滤纸上无泄漏痕迹且泄漏率低于0.05%时的BN添加量为最佳值，具体添加量见表2。表2中14为4个最佳配比平行样的泄漏率，平均为4个样品泄漏率的平均值。

2.3 储热时间对材料泄漏率的影响

分析材料的泄漏率随储热时间的变化情况，结果见图4。从图4可以看出，材料泄漏率随着储热时间的增加而增大，这与文献[20]和[21]的规律一致。因为随着储热时间的增加，FA处于液态的时间变长，流动性增强，材料开始膨胀，出现了缝隙，FA出现了泄漏；材料的泄漏率在储热时间为3～4 h时增加得较明显，因此测试不同储热温度对形状稳定性的影响时，仅加热3 h；BN/LA、BN/MA、BN/PA、BN/SA的泄漏率分别在0.06%～0.45%、0.11%～0.50%、0.09%～0.59%、0.06%～0.49%间变化，4种成型复合相变材料在储热12 h之后，泄漏率均小于0.59%，这与文献[18]的结论接近。经过储热12 h后，4种复合相变材料的泄漏率变化量Δ分别为0.39%、0.39%、0.50%、0.43%，储热时间对BN/LA和BN/MA的泄漏率的影响较小。

图2 BN的添加量对材料密度的影响

图3 BN添加量对材料泄漏率的影响

另外，采用线性拟合分析储热时间对泄漏率的影响，结果见图4。从图4中看出，4种材料的2分别为0.97、0.98、0.94、0.94，均接近于1，说明储热时间与泄漏率之间存在一定的线性相关性。采用拟合公式计算材料加热66 h后的泄漏率分别为2.18%、2.34%、2.88%、2.60%，可知材料的泄漏率均小于3%，比文献[7]中PUPEG和Paraffin@SiO2储热66 h的泄漏率（6.55%和4.97%）低，这是因为实验添加的支撑材料的比率更高；比文献[22]中ODE/NPGDMA/BN复合材料加热66 h后的泄漏率（1.48%）高，这是因为文献中使用的是2种支撑材料；BN/PA的截距和斜率相对最大，储热时间对其泄漏率的影响相对最大，而BN/LA的斜率相对最小，说明储热时间对其泄漏率的影响相对最小。

2.4 储热温度对复合相变材料泄漏率的影响

在不同温度下，4种纯FA成型相变材料的融化情况如图5所示。从图5可以看出，成型材料LA在40 ℃下加热3 h未见融化，在其他3个储热温度下完全融化的时间分别为98、26、8 min；成型材料MA在4个储热温度下完全融化的时间分别为180、118、12、10 min；成型材料PA在4个储热温度下完全融化的时间分别为146、38、26、16 min；成型材料SA在4个储热温度下完全融化的时间分别为26、20、14、8 min；除了LA在40 ℃下经过3 h未融化外，其他材料均在3 h内完全融化，且完全融化时间会随着储热温度的升高而缩短，因此成型复合相变材料在不同储热温度下的形状稳定性测试时间确定为3 h。

表2 最佳配比成型复合相变材料的泄漏率

Tab.2 Leakage rate of phase change composites with optimum ratio

图4 储热时间对材料泄漏率的影响

分析储热温度对成型复合相变材料形状稳定性的影响，结果见图6。从图6a可以看出，BN/LA在40 ℃时最小，这是因为LA在该温度下储热180 min未出现明显的融化现象，如图5a所示。在4个温度下储热3 h，4种材料的Δ分别为0.03%、0.08%、0.10%、0.06%。从图6b可以看出，在前3个温度下储热3 h材料的的变化不明显，在4个温度下材料的Δ分别为0.13%、0.13%、0.15%、0.16%。从图6c可以看出，在加热2 h时材料的的变化不大，加热3 h时，材料的Δ分别为0.03%、0.10%、0.12%、0.15%。从图6d可以看出，在加热3 h时，材料的Δ分别为0.04%、0.10%、0.20%、0.16%。

图5 在不同温度下纯脂肪酸成型相变材料的熔化过程

图6 加热度对材料泄漏率的影响

另外，计算1、2、3 h时材料的泄漏率差值Δ，结果见表3。从表3可以看出，在加热1～3 h时，温度对BN/MA的Δ的影响相对最小，温度对BN/LA的Δ的影响相对最大。在加热3 h时，温度对BN/PA的Δ的影响相对最大。

表3 不同储热温度、同一时间下的泄漏率差值

Tab.3 Leakage rate difference at different heat storage temperature at the same time

2.5 光−热转换对材料泄漏率的影响

成型复合相变材料在进行4次光−热转换后的变化情况如图7所示。从图7可以看出，4种材料经过4次光−热转换后，的平均值分别为0.13%、0.33%、0.04%、0.03%；2个平行样的差值分别为0.02%、0.03%、0.003%、0.01%，差值较小；经过4次光−热转换后，材料的低于0.35%，说明制备的成型复合相变材料具有较好的光−热转换稳定性。

图7 光−热转换对成型复合相变材料泄漏率的影响

2.6 BN的添加量对FA瞬态热导率的影响

成型相变材料的瞬态热导率分析结果如图8所示。从图8可以看出，在FA中添加BN后，其热导率都得到提升。这是因为BN为强导热材料，将其添加到FA中，BN之间相互接触会形成稳定的导热网络，从而使材料的热阻减小、热导率增加。

图8 不同相变材料的热导率

纯FA的热导率分别为0.25、0.26、0.32、0.30 W/(m·K)，从图8可以看出，复合材料的热导率比纯FA的热导率分别提高了401.91%、597.92%、353.74%、304.95%，BN/MA热导率的提高率最大，BN/SA热导率的提高率最小。根据式（2）计算成型复合相变材料的热导率增强效率，4种成型复合相变材料的分别为4.44%、7.22%、3.68%、3.01%。从式（2）可以看出，决定材料的主要因素有FA的热导率、BN的质量分数和复合相变材料的热导率，在MA和PA中BN的质量分数相同，但是BN/MA的热导率更大，所以热导率的提升率更高，LA和SA也一样。

3 结语

以BN、LA、MA、PA和SA为原料，采用熔融共混法制备了多种成型复合相变材料，并对材料的形状稳定性和导热性进行了分析，得出如下结论。

1）成型复合相变材料的随着BN添加量的增加而减小。在4种脂肪酸中添加BN的最佳质量分数为68%～69%。最佳配比的材料在加热1 h后，其泄漏率均低于0.05%。材料的密度随着BN添加量的增加而线性增大，密度在0.88～1.67 g/cm3间变化。

2）复合相变材料会随着加热时间和温度的增加而增大。4种成型复合相变材料在加热12 h后，为0.60%左右，加热时间与存在线性相关性。在高于FA的熔点（25 ℃左右）下加热3 h，材料的均低于0.16%，温度对BN/LA热稳定性的影响相对最小。

3）复合相变材料经过4次光−热转换后，均小于0.33%，光−热转换对BN/SA和BN/PA的的影响相对最小。添加BN均能使FA的热导率提升，提高相对最大的是BN/MA（597.92%），最小的是BN/PA（304.95%）。

[1] SHAHID U B, ABDALA A. A Critical Review of Phase Change Material Composite Performance through Figure-of-Merit Analysis: Graphene Vs Boron Nitride[J]. Energy Storage Materials, 2021, 34: 365-387.

[2] 蒋昊洋. 氮化硼复合相变材料的制备与性能研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2020: 39.

JIANG Hao-yang. Preparation and Properties of Boron Nitride Phase Change Composites[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2020: 39.

[3] 何玉芳, 颜品萍, 黄宝铨, 等. 聚乙二醇/氮化硼复合材料相变导热性能及其结晶行为[J]. 应用化学, 2020, 37(6): 650-657.

HE Yu-fang, YAN Pin-ping, HUANG Bao-quan, et al. Thermal Conductivity and Crystallization Behavior of Polyethylene Glycol/Boron Nitride Phase Change Composites[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2020, 37(6): 650-657.

[4] 杨菁菁, 向萌, 缪鑫凯, 等. LDPE/PEG插层剥离改性氮化硼导热复合材料的制备及其性能[J]. 合成树脂及塑料, 2021, 38(2): 15-19.

YANG Jing-jing, XIANG Meng, MIU Xin-kai, et al. Preparation and Properties of LDPE/PEG Intercalated BN Thermal Conductive Composites[J]. China Synthetic Resin and Plastics, 2021, 38(2): 15-19.

[5] WIE J, KIM J. Thermal Properties of Surface-Modified and Cross-Linked Boron Nitride/Polyethylene Glycol Composite as Phase Change Material[J]. Polymers (Basel), 2021, 13(3): 456.

[6] YANG Jie, TANG Li-sheng, BAO Rui-ying, et al. Largely Enhanced Thermal Conductivity of Poly (Ethylene Glycol)/Boron Nitride Composite Phase Change Materials for Solar-Thermal-Electric Energy Conversion and Storage with Very Low Content of Graphene Nanoplatelets[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 315: 481-490.

[7] HE Xu-quan, ZHANG Ling, LI Chun-zhong. PEG-Based Polyurethane/Paraffin@SiO2/Boron Nitride Phase Change Composite with Efficient Thermal Conductive Pathways and Superior Mechanical Property[J]. Composites Communications, 2021, 25: 100609.

[8] FANG Hui, LIN Jia-lin, ZHANG Ling-jie, et al. Fibrous Form-Stable Phase Change Materials with High Thermal Conductivity Fabricated by Interfacial Polyelectrolyte Complex Spinning[J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 249: 116836.

[9] WU Shu-ying, CHEN Qi-yan, CHEN Dan-dan, et al. Multiscale Study of Thermal Conductivity of Boron Nitride Nanosheets/Paraffin Thermal Energy Storage Materials[J]. Journal of Energy Storage, 2021, 41: 102931.

[10] MA Xin-yao, WU Shu-ying, YI Zheng-ming, et al. The Effect Mechanism of Functionalization on Thermal Conductivity of Boron Nitride Nanosheets/Paraffin Composites[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019, 137: 790-798.

[11] 柯惠珍, 李永贵. 癸酸−棕榈酸−硬脂酸/聚丙烯腈/氮化硼复合相变纤维膜的传热性能[J]. 纺织学报, 2019, 40(3): 26-31.

KE Hui-zhen, LI Yong-gui. Heat Transfer Property of Capric Acid-Palmitic Acid-Stearic Acid/ Polyacrylonitrile/ Boron Nitride Composite Phase Change Fibrous Membranes[J]. Journal of Textile Research, 2019, 40(3): 26-31.

[12] 陈承相, 朱玲颉, 贾贝贝, 等. 基于扫描热显微技术的氮化硼/低密度聚乙烯复合材料界面导热性能研究[J]. 绝缘材料, 2021, 54(6): 18-25.

CHEN Cheng-xiang, ZHU Ling-jie, JIA Bei-bei, et al. Study on Interface Thermal Conductivity of Boron Nitride/Low Density Polyethylene Composite Materials Based on Scanning Thermal Microscopy[J]. Insulating Materials, 2021, 54(6): 18-25.

[13] 王宁, 齐承英, 张瑞瑞, 等. 纳米颗粒对赤藻糖醇/甘露糖醇稳定性影响的实验研究[J]. 现代化工, 2021, 41(9): 160-164.

WANG Ning, QI Cheng-ying, ZHANG Rui-rui, et al. Experimental Study on Effects of Nanoparticles on Stability of Erythritol/Mannitol[J]. Modern Chemical Industry, 2021, 41(9): 160-164.

[14] 张仲彬, 朱长林. 碳纳米管−氮化硼/肉豆蔻酸复合相变材料的蓄热性能研究[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(13): 4585-4594.

ZHANG Zhong-bin, ZHU Chang-lin. Study on the Thermal Storage Performance for Carbon Nanotubes-Boron Nitride/Myristic Acid Composite Phase Change Material[J]. Proceedings of the CSEE, 2021, 41(13): 4585-4594.

[15] SU Di, JIA Yu-ting, ALVA G, et al. Preparation and Thermal Properties of N-Octadecane/Stearic Acid Eutectic Mixtures with Hexagonal Boron Nitride as Phase Change Materials for Thermal Energy Storage[J]. Energy and Buildings, 2016, 131: 35-41.

[16] YANG Guo-qing, WANG Bi-jia, CHENG Huan, et al. Cellulosic Scaffolds Doped with Boron Nitride Nanosheets for Shape-Stabilized Phase Change Composites with Enhanced Thermal Conductivity[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 148: 627-634.

[17] WANG Bo-long, LI Guang-yong, XU Liang, et al. Nanoporous Boron Nitride Aerogel Film and Its Smart Composite with Phase Change Materials[J]. ACS Nano, 2020, 14(12): 16590-16599.

[18] 李建明. 基于六方氮化硼/石蜡复合相变材料的锂离子电池冷却性能研究[D]. 镇江: 江苏大学, 2020: 22-23.

LI Jian-ming. Research on Cooling Performance of Lithium-Ion Batteries Based on Hexagonal Boron Nitride / Paraffin Composite Phase Change Materials[D]. Zhenjiang: Jiangsu University, 2020: 22-23.

[19] 徐众, 侯静, 吴恩辉, 等. 石墨对活性炭/脂肪酸复合相变材料潜热和导电性能的影响[J]. 化工进展, 2021, 40(7): 3878-3891.

XU Zhong, HOU Jing, WU En-hui, et al. Effect of Graphite on Latent Heat and Conductivity of Activated Carbon/Fatty Acid Composite Phase Change Materials[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2021, 40(7): 3878-3891.

[20] YANG Jie, TANG Li-sheng, BAO Rui-ying, et al. An Ice-Templated Assembly Strategy to Construct Graphene Oxide/Boron Nitride Hybrid Porous Scaffolds in Phase Change Materials with Enhanced Thermal Conductivity and Shape Stability for Light-Thermal-Electric Energy Conversion[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4(48): 18841-18851.

[21] YANG Guo-qing, ZHAO Lun-yu, SHEN Chuan-fei, et al. Boron Nitride Microsheets Bridged with Reduced Graphene Oxide as Scaffolds for Multifunctional Shape Stabilized Phase Change Materials[J]. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2020, 209: 110441.

[22] 李雪峰, 关宏宇, 白宇峰, 等. 光固定型的十八烷相变材料制备及热性质[J]. 精细化工, 2021, 38(3): 532-538.

LI Xue-feng, GUAN Hong-yu, BAI Yu-feng, et al. Preparation and Thermal Properties of Shape-Stabilized Phase Change Materials Based on Octadecane by Light Curing Process[J]. Fine Chemicals, 2021, 38(3): 532- 538.

Shape Stability and Thermal Conductivity of Boron Nitride/Fatty Acid Phase Change Composites

XU Zhong1,2,3, WU En-hui1,2,3,HOU Jing1,2,3, LI Jun2,3, HUANG Ping2,3

(1.College of Vanadium and Titanium, Panzhihua University, Sichuan Panzhihua 617000, China; 2.Sichuan Provincial Engineering Laboratory of Solar Technology Integration, Sichuan Panzhihua 617000, China; 3.Application and Solar Technology Integration Sichuan Provincial Key Laboratory of University, Sichuan Panzhihua 617000, China)

The work aims to explore the effects of boron nitride (BN) on the shape stability and thermal conductivity of lauric acid (LA), myristic acid (MA), palmitic acid (PA) and stearic acid (SA). Four different molding phase change composites were prepared by blending FA with BN after melting. The effects of BN addition, photothermal conversion, heat storage time and temperature on the density and shape stability of phase change composites, as well as the effects of BN addition on the thermal conductivity of FA phase change materials were analyzed. The results showed that the density of phase change composites increased linearly with the increase of BN content, and its stability also increased. The optimal mass fractions of BN added in the four FAs were 68%, 69%, 69% and 68%, respectively. The leakage rate of phase change composites increased linearly with the increase of heat storage time. The leakage rate was less than 0.6% after 12 h of heat storage. The leakage rate increased with the increase of heat storage temperature, and the leakage rate was less than 0.1% after heating for 3 h above the melting point of 25 °C. After four photothermal conversions, the leakage rate was less than 0.4%; the thermal conductivity of the composites was 401.91%, 597.92%, 353.74% and 304.95% higher than that of pure FA, respectively. The prepared phase change composites have different energy storage temperature, thermal conductivity and stability, which can be used as insulation materials during transportation.

boron nitride; fatty acid; shape-stabilized phase change composites; leakage rate; thermal conductivity

TB34

A

1001-3563(2022)17-0020-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.17.003

2021‒12‒22

四川省科技厅国际科技合作项目（2020YFH0195）；攀枝花市指导性科技计划（2021ZD−S−4）；工业固态废弃物土木工程综合开发利用四川省高校重点实验室项目（SC−FQWLY−2022−Y−08）

徐众（1985—），男，硕士，讲师，主要研究方向为低温复合相变材料应用。

责任编辑：彭颋