31198

سنتز فوم كربني به عنوان نگهدارنده پارافين به منظور كاربرد در فرآيند تبديل انرژي الكتريكي به حرارت

كارشناسي ارشد

مواد و متالورژي

1400

1403/06/25

مهدي ملكي

-

مواد و متالورژي

به‌دنبال افزايش روزافزون قيمت سوخت‌هاي فسيلي و تقاضايي كه در جهان براي مصرف آن وجود دارد، دانشمندان در جست‌وجوي منابع جديد انرژي، تبديل و ذخيره‌سازي آن هستند. مواد تغييرفازدهنده دسته‌اي از مواد هستند كه قابليت جذب و ذخيره انرژي گرمايي محيط اطراف خود را دارند. همچنين، امروزه از فوم‌هاي كربني براي تبديل انرژي‌هاي‌گوناگون به حرارت و از بين بردن عيوب مواد تغييرفازدهنده استفاده مي‌شود. در اين پژوهش، فوم كربني ارزان از طريق پيروليز فوم ملامين تجاري پوشش‌داده‌شده با رزين فنوليك و CTAB در دماي °900C در اتمسفر نيتروژن سنتز شد. فوم‌هاي كربني با استحكام مناسب، سطح ويژه‌ي بالا و وزن سبك به عنوان يك چارچوب براي محبوس‌سازي پارافين تجاري از طريق نفوذ در خلاء مورد استفاده قرار گرفتند. جلوگيري از نشتي، پايداري ساختاري و هدايت الكتريكي/حرارتي مناسب كامپوزيت‌هاي آماده‌شده، آن را به‌عنوان گزينه‌اي مناسب براي كاربردهاي مختلف تبديل و ذخيره‌سازي انرژي مطرح مي‌كند. كامپوزيت‌ ساخته‌شده، در كاربردهاي تبديل انرژي الكتريكي به حرارتي در ولتاژهاي كم مورد بررسي قرارگرفت. كامپوزيت ساخته‌شده توانايي رسيدن به دماي °60C را با ولتاژهاي پايين 1/5، 1/8 و 2/1V دارد. ميزان بازده اين كامپوزيت در ولتاژ 2/1V برابر با 77% است.

1403/07/03

Synthesis of carbon foam as a support for paraffin to be used in the process of converting electrical energy into heat

9/15/2025 12:00:00 AM

The increasing cost of fossil fuels and global energy consumption has driven the search for alternative energy sources, which can efficiently capture and store energy. Phase change materials can absorb and store heat energy from their surroundings. Moreover, carbon foams are utilized to convert different forms of energy into heat and address the limitations of phase change materials. Cost-effective carbon foam was synthesized through pyrolysis of coated commercial melamine foam with phenolic resin and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) at 900°C in the N2 atmosphere. The high-strength, high surface area, and lightweight CFs were utilized as an encapsulation framework for commercial paraffin wax through vacuum infiltration. The excellent shape-stabilized property, structural stability, and good electrical/thermal conductivity of the prepared PCM composites lend themselves to utilization in various energy conversion applications. The manufactured composites were investigated for their applications in converting electrical energy into thermal energy at low voltages. The manufactured composite can reach a temperature of 60 °C with low voltages of 1.5 V, 1.8 V, and 2.1 V. Its efficiency is 77% at 2.1 V voltage.

فوم كربني , مواد تغييرفازدهنده , تبديل الكتريكي به حرارت , پارافين

carbon foam , phase change materials , electro-thermal conversion , paraffin

Arya rahmani

Dr.Mahdi maleki