Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοδοχείων πυριτίας για ενθυλάκωση παραφινών με σκοπό την αποθήκευση θερμικής ενέργειας - Μπελεσιώτης, Γεώργιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, 2017)
O σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι η διερεύνηση σύνθετων PCM με ενισχυμένες ιδιότητες που μπορούν να βελτιώσουν γνωστά μειονεκτήματα των απλών PCM και στόχος της πειραματικής διαδικασίας ήταν η παραγωγή ενθυλακωμένων PCM αποτελούμενων από διακριτά νανοσωματίδια ικανά να εκμεταλευτούν τα πλεονεκτήματα της νανοενθυλάκωσης, όπως το μεγάλο κλάσμα επιφανείας προς όγκο και τις επακόλουθες μεγάλες ταχύτητες μεταφοράς θερμότητας. Για αυτόν τον σκοπό, η κατασκευή ενός σύνθετου PCM παραφίνης@πυριτίου σταθερού σχήματος αποτελούμενο από νανόσφαιρες χωρίς ενδείξεις συσσωμάτωσης με χρήση μιας απλής και καινοτόμας τεχνικής χημικά υποβοηθούμενης μεθόδου εισχώρησης διερευνήθηκε , με επακόλουθο χαρακτηρισμό των δείγματων. Νανοσφαίρες SiO2, κατασκευασμένες με μέθοδο sol-gel,χρησιμοποιήθηκαν ως ενθυλακωτικό μέσο για κερί παραφίνης. Διαφορετικά κλάσματα παραφίνης προς SiO2 χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των σύνθετων υλικών ώστε να διερευνηθεί η επίδραση του κλάσματος παρασκευής στα χαρακτηριστικά τους. Η σύσταση και μορφολογία των δειγμάτων χαρακτηριστήκαν από φασματοσκοπία FT-IR και μικροσκοπία SEM αντίστοιχα. Τα χαρακτηριστικά απλών σφαιρών SiO2 συγκρίθηκαν με αυτά των σύνθετων δειγμάτων για να διερευνηθεί η επίδραση της ενθυλάκωσης στην σύσταση και μορφολογία. Χρησιμοποιήθηκε Θερμοσταθμική ανάλυση για τον έλεχο του ποσοστού μάζας των υλικών και Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης για την διερεύνηση των θερμοφυσικών χαρακτηριστικών τους. Τα σύνθετα υλικά αξιολογήθηκαν με χρήση αναφερθέντων δεικτών αξιολόγησης. Η επίδραση της ενθυλάκωσης στις θερμικές ιδιότητες του κεριού παραφίνης και η σχέση θερμικών χαρακτηριστικών ,όπως λανθάνουσα θερμότητα και θερμοκρασίακά σημεία τήξης/πήξης, με το κλάσμα παρασκευής παραφίνης προς SiO2 και με το κλάσμα ενθυλάκωσης μελετήθηκαν επίσης. Διερευνήθηκε και η επίδραση της ενθυλάκωσης στην θερμοκρασιακή διαφορά σημείων τήξης και πήξης και η αυξητική τάση της ενθαλπίας των υλικών σε σχέση με την αυξητική τάση της χρησιμοποιούμενης παραφίνης για την κατασκευή τους.