近日，课题组在利用高导热率SiC骨架材料强化无机相变材料传热特性的研究成果《Molecular insights into thermal conductivity enhancement and interfacial heat transfer of molten salt/porous ceramic skeleton composite phase change materials》在国际传热学领域权威期刊《International Journal of Heat and Mass Transfer》上发表。论文第一/通讯作者为指导教师周文宁副教授，第二作者为硕士生杨志新同学（现为西安交通大学博士研究生），合作者为林林教授，冯妍卉教授为共同通讯作者。

该工作采用微观尺度分子动力学方法研究了复合相变材料NaCl/KCl–SiC在相变过程中的粒子行为与导热性能，研究了NaCl/KCl的摩尔比、相变芯材的负载量及骨架结构等因素对NaCl/KCl–SiC热导率的影响，重点探究和讨论了SiC与二元氯盐NaCl/KCl异质界面的传热过程及其强化微观机理。研究结果表明复合相变材料NaCl/KCl–SiC的热导率随芯材中NaCl的摩尔分数及芯材质量分数的增加而增加，相变芯材与多孔骨架形成的连续导热路径是复合材料导热性能增强的主要原因。在复合相变材料的导热热阻中，二元氯盐NaCl/KCl与SiC多孔骨架的异质界面传热热阻占比较大，通过电荷修饰等手段提高界面两侧微观粒子的相互作用力可以显著降低异质界面传热热阻，从而使得复合相变材料的热导率得到进一步提高。该研究成果对无机盐/多孔骨架复合相变材料的设计和优化具有一定的指导意义。

图1 NaCl/KCl二元盐/SiC多孔骨架复合相变材料示意图

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125934