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相变材料在北方猪舍猪床中应用的研究

黄志新  
【摘要】:近些年来,相变材料的理论研究以及实际应用大多数集中在有机相变材料方面,对无机相变材料的研究少有涉猎。无机相变材料不仅具有导热率高,熔化范围短等优点,而且价格低廉。为同时满足北方猪舍猪只腹感温度的需求,以及国家所提倡的节能环保的方针。因此将无机相变材料应用到北方猪舍猪床结构设计中具有重大的意义。本文通过对国内外无机相变材料相关文献阅读的基础上,结合现在对无机相变材料实际应用的研究现状,依据猪的生物学特性,通过对多种无机相变材料的筛选,最终选取六水氯化钙这种无机相变材料作为主要研究对象。六水氯化钙具有更接近猪只所需的相变温度、导热率高、潜热大以及价格低等优点,但同时却存在过冷度高及固液分离的问题。因此本文通过添加成核剂和悬浮剂的方法改善这一现象并将其应用到北方猪舍猪床保温结构中。本文主要工作:选取六水氯化钙为主要原材料,通过添加成核剂和悬浮剂的方法改善其相变过程中存在的过冷分离问题。运用步冷曲线法确定对六水氯化钙水盐体系过冷的影响。试验结果表明:以3%的六水氯化锶作为成核剂,7%的凹凸棒土作为悬浮剂时,六水氯化钙水盐体系的过冷度最小为0℃,相变温度为28.5℃,相变过程中无明显固液分离现象。根据不同猪只在不同生长阶段所需的温度不同,将凹凸棒土和羧甲基纤维素按照2:3的比例混合制备熔点调节剂AC,并通过添加熔点调节剂AC的方法改变相变温度。试验结果表明:0.5%的六水氯化锶为成核剂,7%的凹凸棒土为悬浮剂以及加入10%的AC试剂的组合相变温度为22.5℃,相变平台稳定,多次循环后仍然具有较大潜热。满足猪只的温度需求。以此配方为制备相变地板的原材料,为相变保温猪床的制作做前期准备工作。


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