根据多项研究表明TNAZ因为其熔融温度较低,因此能与多种含有高能量密度化合物材料如TNT、PETN、Tetryl、RDX和DNTF等形成二元多元低共熔物。因此,作为一种潜在的可用于铸装或熔铸的储能材料,TNAZ能够与其他储能材料形成低共熔物[5]。
西安近代化学研究所运用DSC法建立了TNAZ/TNT、TNAZ/PETN、TNAZ/Tetryl、TNAZ/DNTF的二元液一固相图,证实了TNAZ能与这多种高能量密度化合物形成二元多元低共熔物,尤其是能够相容于常用炸药。实验研究得出最低共熔点范围由最低57.29 ℃到最高90.41 ℃,而由于不同质量比,所形成的低共熔物的性能也略有不同,因此应用至熔铸炸药,其能量与熔点也有区别,可以说,低共熔物的研究为熔铸炸药开辟了新领域[6]。
关于低共熔混合物用作于熔铸炸药的研究,赵省向、戴致鑫、张成伟、李小平在进行深入探索后发现低共熔混合物还可以作为炸药的增塑添加剂。他们在报导中指出,低熔点单质炸药及其低共熔物混合物添加剂因具有低熔点的性质,所以此类添加剂能够提高PBX的可压性,从而达到更好地改善PBX的压制成型性的效果[7]。
1.1.2.2 储热材料中低共熔物的应用
在尿素-乙酰胺低共熔物相变储热性能研究中,学者余洛汀、陈天朗针对尿素-乙酰胺这二元低共熔物的相变储热性能进行了进行了深入的实验研究,并在实验研究过程中发现了尿素-乙酰胺这二元低共熔体系作为储热材料的诸多优异性能。
目前,人类已经探索到利用物质的固-液相变来吸收和释放热能是充分有效利用能源、储藏热量的优良途径之一。但例如水台无机盐、熔盐或台金等常用的相变储热材料,存在着一定的缺陷,通常会发生存在潜热偏小、应用温度不台适等问题,亦或是偏析、过冷和腐蚀等现象。因此,针对以上问题或不良现象,新型有机或无机共熔物作为相变储热材科的合成研究得到了广泛的重视。
在二元低共熔混合物体系中,实验研究发现了作为潜热储能的新型材料[8-9],此低共熔物具有诸多的优点与特性,其中包括(1)由于低共熔物特有的低熔点的性质,在形成二元低共熔物体系后,其熔点变得很低;(2)尽管熔点降低,熔化温度便随之变得很低,但储能密度仍旧能够保持较高的水平;(3)当拥有高热容量的高价格物质与价格低的物质合成后,可以得到同样有着良好热性能的二元低共熔混合物。
价格低廉的尿素,作为化肥原料被广泛使用,虽然其具有很高的相变潜热,但是在熔化-凝固过程中会出现部分热分解和过冷现象,因此采用尿素与乙酰胺形成的二元低共熔混合物将规避这一弊端,从而得到有着较低熔点且热容量保持不变的相变材料。值得一提的是,此二元低共熔混合物能够进行多次热循环利用,稳定性保持不变。
此外,乙酰胺脲二元体系还可以运用于新型太阳能储能。由于较之于其他在50~60℃ 温度区域的相变储热材料如聚乙二醇E400、十四酸、石蜡、LOXIOLG32等,其相变化热和储热密度均相对较高,因此能够使用于平板型集热器和聚能器,在主动式太阳能储能装置中存贮太阳能,还能用运用于回收电能和核能中的余热、生产中的废热,以及应用于房屋取暖、温度调节和农业温室种植等等各个方面[10]。
除了尿素-乙酰胺这二元低共熔体系可以应用于太阳能储能之外,Na2HPO4•12H2O-Na2SO4•10H2O低共熔体系也属于一种优良的低温贮热体系,其最低相变温度为28.2 ℃ ,较高的熔化热,适用于贮存太阳热能。较之于其它无机水合盐,其过冷不严重,较易成接、结晶,相分层不明显,因此其贮热性能更加优异[11]。
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