بررسی عملکرد حفاظت گرمایی مواد تغییردهنده فاز بر پایه پلی اتیلن گلیکول

مواد تغییردهنده فاز موادی با گرمای ذوب زیاد هستند که با ذوب یا انجماد در دمای معین قابلیت ذخیره و آزاد کردن مقادیر زیادی انرژی را دارند. از این پدیده می‌توان در کاربردهای حفاظت گرمایی یا ذخیره انرژی گرمایی استفاده کرد. یکی از روش‌هایی که برای جلوگیری از نشت مواد تغییردهنده فاز به بیرون از ساختاری که در آن قرار گرفته‌اند، استفاده می‌شود، آمیخته‌کردن آنها با پلیمرهاست. مسیله مهم در این زمینه انتخاب پلیمر مناسب و سازگار با این مواد به عنوان نگه‌دارنده، درصد بهینه مواد تغییردهنده فاز در بستر پلیمر و چگونگی ریزساختار مناسب پلیمر و موادتغییردهنده فاز برای کارایی بهتر سامانه حفاظت گرمایی است. در این پژوهش، اثر پلی‌اتیلن گلیکول به عنوان ماده تغییردهنده فازدر بستر اپوکسی، بر حفاظت گرمایی بررسی شده است. آزمون کاربردی ویژه‌ای برای بررسی و مقایسه رفتار دما ـ زمان نمونه‌ها طراحی شد و آزمون‌های dsc وsem برای تعیین و مطالعه گرمای ذوب نمونه‌ها و ریزساختار آمیخته‌ها به‌کار گرفته شد. نتایج نشان می‌دهد، درصد بهینه برای پلی‌اتیلن گلیکول 60 درصد وزنی است. همچنین، نتایج آزمون کاربردی نشان می‌دهد، افزایش درصد مواد تغییر فازدهنده سبب بهبود حفاظت گرمایی می‌شود. نمونه‌های حاوی مواد تغییردهنده فاز در مقایسه با نمونه اپوکسی شیب اولیه افزایش دمای کمتری دارند و در ناحیه ذوب مواد تغییر فازدهنده افزایش دما بسیار کاهش می‌یابد و یک ناحیه جلگه‌ای در نمودار دما ـ زمان ایجاد می‌کند. اختلاف دما با نمونه اپوکسی در این ناحیه برای نمونه 60 درصد وزنی پلی‌اتیلن گلیکول در حدود ?c‌15 است و زمان تاخیر افزایش دما (تا ?c‌60) نسبت به نمونه اپوکسی در حدود min 22 است.