膨胀石墨封装硝酸盐以提升热输运能力：机理探究和组分筛选

有效提高高温熔盐的换热能力和精准测量工作温度范围内热物性参数是提高太阳能发电装置效率的关键。本文通过理论研究，使用分子动力学方法计算了一系列膨胀石墨/硝酸盐的不同热性能，包括热导率、相变性能和界面相互作用。结果表明膨胀石墨/共晶盐具备最佳综合性能。实验层面，膨胀石墨/共晶盐表现出优异的热导率（2.2 W·m^-1·K^-1）和可观的相变潜热(>80 J·g^-1)。复合相变材料热导率与温度方面，由于膨胀石墨与共晶盐的强相互作用限制了分子的运动，导致膨胀石墨/共晶盐的导热系数对温度的依赖性较弱。这与传统的对相变材料热导率的理解形成了对比。此外，与纯共晶盐相比，15 wt% 膨胀石墨/共晶盐的热响应提高了27.2%，有效地缓解了实际应用中的局部过热。本研究从微观角度揭示了硝酸盐传热和储存性能改善背后的机制，为开发太阳能热发电系统中高效的相变工质提供了有价值的理论见解。

图：谐波法高温测试系统及分子动力学机理分析

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