大连理工大学考研，大连理工大学考研分数线
成果简介
具有较大潜热的固液相变材料（PCM）可以有效削弱热峰值，从而缓解电子设备给人类带来的热不适。然而，熔化过程中的泄漏和较低的热传导率严重限制了其在电子热管理中的应用。本文，大连理工大学胡成志副教授、唐大伟 教授等在《ACS Sustainable Chem. Eng.》期刊发表名为“Flexible and Leakage-Proof Sodium Alginate-Based Phase Change Composite Film for Thermal-Comfortable Application of Electronic Devices”的论文，研究通过一种简便、绿色的合成方法，在不锈钢网的辅助下制备了一种柔性防漏的海藻酸钠相变复合膜（PCCF），其合成尺寸可通过模具轻松调节。
多壁碳纳米管（MWCNTs）用于增强 PCCF 的导热性。通过防漏测试发现，PCCF-0.7（聚乙二醇（PEG）的质量分数为 70%）在外力作用下具有防漏性能。PCCF-0.7 的相变焓达到 100.05 J/g，焓保留率达到76%。PCCF-0.7 （含有 8wt%的 MWCNTs）的径向热导率为3.52 W/（m-K），比纯 PEG 高 3810%。传热实验表明，PCCF 可以有效地储存热能；模拟智能手机的最高温度可降低 5.3 °C。因此，制备的 PCCF 适用于为电子设备提供热舒适性，而且具有可持续性和环保性。
图文导读
图1.（a） PCCF制备过程示意图。（b）水凝胶和内部组件示意图的光学图像。
图2.在不锈钢网的帮助下水凝胶蒸发示意图。
图3.平铺和弯曲状态下PCCF的光学图像。
图4.（a） 常规多孔材料、含有适当量PEG的合成网络和含有过量PEG的合成网络示意图;（b） PCCF的形状稳定性测试。
图5.（A1–A4）PCCF-0.7前视图的SEM图像。（B1–B4）PCCF-0.7横截面视图的SEM图像。（c） PCCF-0.7前视图的EDS光谱。（d） PCCF-0.7横截面图的EDS光谱。（e） PCCF各向异性示意图。（f） PCCF的拉伸应力-应变曲线。（g）纯PEG及其PCCF的XRD图谱和（h）FT-IR光谱。
图6：(a-e) (a) PEG、(b) SA/CMC-PEG-0.5、(c) PCCF-0.5、(d) PCCF-0.6 和 (e) PCCF-0.7 的 DSC 曲线；(f) PCCF-0. 7；(g) 纯 PEG、MWCNT、SA/CMC-PEG-0.5 和 PCCF-0.7 的 TGA 和 (h) DTG 曲线；(i) PEG-1000、SA/CMC-PEG-0.7 和 PCCF-0.7 在不同方向上的热导率。
图7.（a） PCCF-0.7加热储存和释放实验示意图;（b） 四个点的温度曲线;（c） 手机和 （d） 加热功率为 2.5 W 的被覆盖手机的红外图像;（e） 模拟智能手机背面的平均温度和 （f） 最高温度。
小结
简而言之，通过简单绿色的合成方法对不锈钢网进行成型，制备了一种柔性防漏的SA/CMC@CNT-PEG薄膜。所制备的薄膜具有优异的形态稳定性，适用于电子器件的热环境。通过DSC分析，PCCF-0.7的最大相变焓达到100.05 J/g。其相变焓保留率达到76.0%，高于PEG（70%）的质量分数。此外，PCCF具有显著的各向异性导热性;PCCF-0.7的轴向导热系数为0.26 W/（m·K），径向导热系数为3.52 W/（m·K）。通过传热实验，PCCF-0.7表现出高效的隔热性能，薄膜底部和顶部的温差约为10 °C。
此外，还使用模拟智能手机测试PCCF-0.7的热管理性能。结果表明，PCCF-0.7可以有效地将智能手机的温度峰值降低5.3 °C，因此有助于为用户提供热舒适性。智能手机的最高温度在加热后 2 分钟内有效降低，并且可以在加热后 3 分钟内降低平均温度。因此，简便的绿色方法可以制备柔性防漏相变膜，有助于将生物基TES的应用扩展到电子设备的热舒适性。
文献：
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c00345
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