Spôsob získavania nanostrukturovaných sférických mikrokapsúl ZnO a materiálov s
Metóda získavania nanostrukturovaných sférických mikrokapsúl ZnO a materiálov na fázovú zmenu na zlepšenie tepelnej pohody odevov určených na špeciálne aplikácie
Vytvorené: 04.12.2017 Zdieľanie:
PN-III-P2-2.1-CI-2017-0253, zmluva 9CI/2017
Zodpovedný za poskytovateľa služieb: Ing. Paul STANCIU
PRIEBEH
Ľudské telo je citlivé na náhle zmeny teploty okolia, ktoré môžu časom viesť k zníženiu imunitného systému, srdcovým problémom a koncentrácii, alergiám atď.
Tím výskumníkov z laboratória Nanostrukturované materiály z INCDMNR - IMNR, ktorí sa zúčastnili tohto projektu, vyvinul a otestoval technológiu na získanie mikrokapsúl ZnO obsahujúcich PCM (materiál na fázovú zmenu) s úlohou skladovania ( absorbovať) alebo uvoľňovať teplo na zmeny okolitej teploty, ktoré sa začlenia do odevov určených na špeciálne použitie, čo pomáha zvyšovať tepelný komfort osoby používajúcej balistickú ochranu, antivandalské a sebaobranné prostriedky.
Materiál s fázovou zmenou, PCM, je látka s vysokou hodnotou latentného tepla topenia, ktorá sa topí a tuhne pri určitej teplote a je schopná akumulovať a uvoľňovať veľké množstvo energie pri fázovej zmene (tavení)./kryštalizácia).
Materiály na fázovú zmenu (PCM), ktoré sa majú použiť v aplikáciách na akumuláciu tepla, musia byť charakterizované nasledujúcimi vlastnosťami: vysoká hodnota tavného tepla a merné teplo na jednotku objemu/hmotnosti; bod topenia, ktorý zodpovedá aplikácii; tlak pár pod 1 bar pri prevádzkovej teplote; chemická a nekorozívna stabilita; nesmie byť nebezpečný, vysoko horľavý alebo toxický; majú opätovnú produktívnu kryštalizáciu/tavenie bez degradácie po veľkom počte cyklov; nízky stupeň podchladenia a vysoká rýchlosť rastu kryštálov; malá zmena objemu počas procesu fázovej zmeny; vysoká tepelná vodivosť; byť dodávané ľahko a za nízke náklady.
Materiály vybrané a použité ako PCM vo výskume boli 1-tetradecanol a palmový vosk. Ich tepelné vlastnosti boli stanovené DSC analýzou na kalorimetri Neztsch DSC F3 Maia.
Boli vyrobené dve experimentálne inštalácie, jedna pre laboratórium a mikropilot, na ktorých bola vyvinutá, testovaná, optimalizovaná a validovaná technológia na získanie mikrokapsúl ZnO s obsahom PCM. Na mikropilotách boli vyrobené dve testovacie dávky: mikrokapsuly ZnO obsahujúce 1-tetradecanol a mikrokapsuly ZnO obsahujúce palmový vosk (zobrazené na obrázku nižšie). Boli charakterizované chemicky, fyzicky a štrukturálne.
Predbežné testy na zabudovanie mikrokapsúl ZnO s obsahom PCM sa uskutočnili s testovacími dávkami mikrokapsúl ZnO obsahujúcich palmový vosk a mikrokapsúl ZnO obsahujúcich 1-tetradecanol, vyrobených v mikropilotnom zariadení IMNR. Odporúčaná metóda pre navrhovanú aplikáciu pre príjemcu je zapustenie a impregnovanie zmesi mikrokapsúl so suspenziou zloženou z ultrajemného (nanokryštalického) prášku ZnO a etylalkoholu (10 g ZnO na 50 ml) s nízkym stupňom zhutnenia. etylalkohol). Po úplnom odparení etylalkoholu sa materiál s mikrokapsulami ZnO s obsahom PCM dvakrát prešíva na 10 mm medzi dvoma tkaninami: jednou mäkkou dole a druhou tvrdou hore s vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu.
závery pokiaľ ide o etapu realizácie projektu:
DSC analýza na stanovenie tepelných vlastností a stability mikrokapsúl ZnO obsahujúcich palmový vosk
Semikvantitatívna analýza EDAX pre mikrokapsuly palmového vosku ZnO
