相變材料范文

導語：如何才能寫好一篇相變材料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞定形相變材料貯能石蠟

1引言

利用相變材料的相轉變潛熱或蓄冷，溫度變化小、蓄能密度大，在太陽能利用、工業余熱和廢熱回收及建筑采暖和空調節能等領域有著廣闊應用前景[1]。傳統的固液相變貯能材料在實際應用中，都需用容器封裝，增加了傳熱時相變材料與外部傳熱介質間的熱阻，降低了傳熱效率，且增加了封裝成本。定形相變材料是由相變材料和高分子支撐和封裝材料組成的復合貯能材料，由于高分子囊材的微封裝和支撐作用，作為芯材的相變材料發生固液相變時不會流出，且整個復合材料即使在芯材熔化后也能保持原來的形狀不變并且有一定的強度。該類材料有以下優點：無需封裝，不泄漏，從而減小了封裝成本和難度，并減小了相變材料和傳熱流體間熱阻。該類材料在建筑暖通空調領域及建筑材料領域有著較為廣闊的應用前景。

inaba教授[2]較早研究了高密度聚乙烯和熔點54℃的石蠟體系混成的定形相變材料的熱物理性質，石蠟摻混比例為74wt%。葉宏等人[3]也對石蠟和高密度聚乙組成的定形相變材料進行了研究，他們用幾種高密度聚乙烯和熔點在58℃左右的精煉和半精煉石蠟作為原料，石蠟在定形相變材料中所占比例為75wt%。法國的xavierpy等人[4]制備了石蠟-膨脹石墨定形相變材料，并研究了體系的熱物理性能，石蠟摻混比例為65wt%～95wt%。華南理工大學的肖敏等人[5]研究了石蠟和熱塑彈性體sbs組成的復合相變材料在加入石墨后熱傳導性能的提高，他們加入的石蠟含量在20wt%～80wt%范圍內。定形相變材料研制中多以高密度聚乙烯、sbs或石墨為支撐材料，石蠟為相變材料，對定形相變材料的均勻性分析不夠，對支撐材料類型及石蠟摻混比對定形相變材料材料性能的影響討論不夠充分。

本工作應用不同熔點的石蠟和一些高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯及橡膠作原料，研制出一些定形相變材料。對材料的均勻性進行了分析，并對相變材料的的摻混比進行了討論。用dsc差示掃描量熱儀和電子掃描顯微鏡等儀器對材料進行一些結構和熱性能方面的分析研究，其中應用低壓聚乙烯和石蠟共混，石蠟所占比例最高達到90wt%。

2實驗

2．1實驗試劑

切片石蠟，熔點48～50℃；半精煉石蠟，熔點56～58℃，58～60℃，60～62℃；精煉石蠟，58～60℃；低壓聚乙烯，j-0；高壓聚乙烯1l2a；高壓聚乙烯，1f7b。

2．2實驗儀器

平板硫化儀、dsc2910差示掃描量熱儀、橡膠塑料實驗機、sf-11型塑料粉碎機、電子掃描顯微鏡。

2．3實驗內容

首先用不同熔點的石蠟和低壓聚乙烯共混形成定形相變材料，然后采用不同種類的高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯以及sebs作為支撐材料制備出不同的定形相變材料，對它們的性能進行了研究分析。對定形相變材料進行dsc測試，升溫速率5℃/min。對一些材料的微觀結構用掃描電子顯微鏡進行了研究分析。

3結果分析

3．1dsc分析結果

3.1.1不同支撐材料與48#切片石蠟的實驗

用切片石蠟和不同類型低壓聚乙烯和聚丙烯進行了實驗，石蠟所占的質量百分比相同，可以從圖1看出有些hdpe組成的材料潛熱值偏低，一方面由于材料本身造成的，材料各處潛熱測量值有差異，另一方面則是由于材料和工藝的適應性不好。研制定形相變材料時，針對不同的材料，要相應的調整制備工藝。

3．1．2不同熔點石蠟實驗

我們對j0型hdpe與不同熔點石蠟混制備定形相變材料進行了實驗，可以看出相同比例的精煉、半精煉石蠟組成的定形相變材料潛熱值判別不大，而這個差別是由于原材料的潛熱不同造成的（表1）?？梢砸圆煌埸c的石蠟為原料制出一系列不同熔點范圍的定形相變材料，應用到不同領域中去。

3.1.3材料均勻性

我們分別在兩個定形相變材料試樣（組成材料一樣，石蠟所占百分比不同）的4個不同部位分別取樣進行dsc分析，得結果見圖2，從圖中我們可以看出同一試樣不同部位相變潛熱值差別不大，差別在10%以內，說明定形相變材料中石蠟分布較均勻。

3．1．4潛熱測定及石蠟摻混比臨界值討論

從60#石蠟dsc測試曲線（圖3）可以看出，60#石蠟有兩個相變峰，每個相變峰出現在40℃附近，較小，第二個相變峰出現在60℃，較大。從定形相變材料的dsc曲線（圖4，5）中同樣可以看到這兩個相變峰，聚乙烯熔融的峰出現在120℃附近?？梢钥吹絻烧叩臏囟炔罴s為60℃，能夠保證在定形相變材料中石蠟發生相轉變由固態變成液態時，聚乙烯能支撐結構使得材料形態不變。由dsc測得的相變熱和用石蠟所占百分比概算得的結果差別不大。圖6為含不同比例的石蠟的定形相變材料的潛熱，石蠟含量在70%～90%之間，材料的相變熱在130～175kj/kg，可以看出潛熱值隨石蠟所占比例增加近似線性增加。為了實現支撐材料的對整體結構的支撐作用，支撐材料在定形相變材料中所占比例應有一個下限，即石蠟所占比例有一個上限，在制備定形相變材料時，石蠟比例達到90%時，定形相變材料有一些滲出現象，所以石蠟在定形相變材料所占質量百分比的不宜大于90%。

3．1．5其他

用hdpe和60#石蠟混和，石蠟摻混比達到80wt%時，定形相變材料性能較好，材料潛熱測量值達到144.4kj/kg。

3．2掃描電子顯微鏡分析結果

利用掃描電子顯微鏡對用低壓聚乙烯和60#半精炬石蠟（熔點60～62℃）制成的定形相變材料進行了結構分析。對定形相變材料的脆斷面進行了拍照觀察，然后用有機溶劑溶去石蠟對hdpe構架進行了觀察。

對定形相變材料斷面用有機溶劑浸泡后溶去石蠟后的表面分析，得到圖7和圖8的掃描電鏡照片。淺色部分為聚乙烯的形成的骨架，深色的部分為石蠟被浸泡溶去后形成的凹陷?？梢钥吹剑ㄐ蜗嘧儾牧戏植驾^均勻，聚乙烯形成了空間的網狀結

構。在石蠟熔融時，聚乙烯能夠起到的支撐和封裝作用，使材料的整體武裝不發生變化。

4結論

可用不同類型的高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯等一系列高分子材料作為支撐和微封裝材料，不同熔點、不同類型的石蠟作為相變材料，制備系列定形相變材料，其中石蠟質量百分比可達80%，潛熱較高，均勻性較好。有望作為相變地板應用到房屋建筑當中，并且可能和其他材料混合作業一種新型的建筑材料。下一步需要繼續改進材料制備的工藝，改善材料的力學及其他性能。

參考文獻

1張寅平，胡漢平，孔祥冬等，相變貯能-理論和應用，合肥：中國科學技術大學出版社，1996

2hinaba,pt.heatandmasstransfer,1997,32(4):307--312

3yehong,gexinshi.solarenergymaterials&solarcells,2000,64(1):37～44

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關鍵詞：相變材料；暖通空調；儲能材料

現階段，能源消耗問題日益突出，利用新型節能技術提高能效是實現節能和可持續發展的必由之路。開發利用新型綠色可再生能源和節能已成為解決能源危機和環境保護問題的重要途徑。相變儲能材料作為儲熱介質，在相同條件下，可以大大減小熱交換器的體積，相變過程中溫度基本恒定，用于在物理狀態變化時吸收或釋放大量熱量，能夠實現能量的儲存[1]。因此，將相變儲能材料用于暖通空調領域具有安全、節能環保等特點，在暖通行業有著良好的應用前景與顯著的應用優勢。

1相變儲能材料概述

1.1相變儲能材料

相變儲能材料能夠在一定的溫度條件下改變其物理狀態，且其物理狀態的改變與外界環境的高低相對應，通過該方式來實現能量的存儲或釋放[2]。相變儲能材料主要分為有機相變儲能材料、無機相變儲能材料及共晶相變儲能材料三種，具體如圖1所示。圖1相變儲能材料的類型以往常使用的相變儲能材料主要為晶體水合物，晶體水合物的成本低且獲取方式簡單，但在相變過程中發現晶體水合物容易出現過冷現象，使熔化不均勻，在循環利用過程中會出現物質的隨機變化或逸出現象[3]。污水有機物由于自身的低揮發性逐漸受到人們的關注，相比于無機相變儲能材料，有機相變儲能材料雖然儲熱能力較低，但是在一定程度上改善了無機相變儲能材料的缺陷，如表1所示。

1.2相變理論

相變儲能是指在相變過程中能量的吸收或釋放。相變過程是一個等溫或接近等溫過程的過程，會發生大量的能量吸收或釋放。有機類材料的相變原理較為簡單，本節主要對低溫相變材料中的無機水和鹽類的相變機理進行了簡要介紹。物質中有兩種水：吸附水和冰。吸附水是空氣中水凝結或水在材料表面吸附的結果。冰通過化學鍵合與材料的內部結構形成某種結合狀態，具有相當大的吸引力，需要在高溫下脫水。含有冰的晶體被稱為水合晶體。由于晶體水和顆粒是通過化學鍵結合在一起的，因此它們的比例是固定的，而且具有很高的熱效應。在水合鹽的晶體結構中存在兩種水：配位水和結構水。配位水是水周圍的陽離子配位，結構水是由填充在結構空氣中的水分子形成。結晶水合鹽是一種重要的中低溫儲能材料。相變的機理是在加熱熔融過程中吸收熱量，失去部分或全部結晶水，在冷卻過程中釋放熱量。不穩定水和鹽在加熱過程中可能會失去部分冰。在加熱過程中，一些鹽水混合物變成無水鹽，可以全部或部分溶解在冰中。如果鹽的溶解度很高，當加熱到熔點以上時，部分鹽仍處于不溶狀態，殘余鹽因其密度高而沉積在容器底部，導致相分離。在冷卻過程結束時，容器中的相變材料一般分為三層：底層為未溶固體層，中層為結晶水化鹽晶體層，頂層為溶液層。隨著反復凍融的循環，越來越多的沉積物沉積在容器底部，導致相變材料儲能能力的喪失。

2相變儲能材料在暖通空調領域的應用

2.1相變儲能地板采暖

現階段，市面上采用的地板輻射供暖系統主要包括低溫熱水與電熱電纜，相變儲能地板采暖主要是利用相變溫度為30℃的水合鹽相變儲能模塊材料，通過固體與液體相變儲存和釋放能量，且材料的固液態形式是以需要儲存能量的形態決定的，為了防止泄漏的相變材料熔化腐蝕下面的地板，需要對其進行密封處理[4]。在敷設時，需在保溫層上直接放置加熱盤管，包裝好的相變材料填充后放置在發熱線圈周圍，線圈受地面保護[5]。在采暖過程中，熱量被轉移到地板中的相變材料中儲存，在需要時釋放，以供給室內采暖。在儲能過程中，各層地板材料的熱物理性參數如表2所示。將相變儲能材料應用于地板采暖中，能節約大量能源資源，相變儲能材料通過其潛在的熱能形式存儲能量，并在需要時釋放熱量，且由于相變材料不會消耗化學燃料（煤、電、天然氣等），因此不會排放污染物，節約了大量資源。高效節能是使用相變地板采暖的主要原因，在輸出能相同的情況下，相變材料系統只消耗不到40%的電量[6]。此外，相變儲能地板還有較高的采暖效率，相同條件下，其不僅能提高室內溫度，還能降低環境對人體產生的冷輻射，使人體舒適性也得到極大提高。同時，室內溫度層不會發生階梯狀的變化，使室內溫度更均勻，為居民創造了更舒適的環境。相變儲能輻射式地板采暖具有巨大的經濟效益，相比于傳統采暖方式，相變儲能輻射式地板采暖的室內溫差較小且溫度波動小，使人體更舒適，室內更清潔。該系統的熱源主要來自電加熱或熱水線圈，相變儲能地板采暖充分利用了可再生能源和電力峰谷差價，有效提高了能源的利用率[7]。相變儲能輻射地板結構如圖2所示。

2.2相變儲熱換熱器

常用的相變儲熱換熱器主要有以下幾種類型。（1）三套管蓄能換熱器。三套管蓄能換熱器集太陽能熱泵、相變儲能技術、空氣源熱泵為一體，其結構如圖3所示。由圖3可知，三套管蓄能換熱器的內管為制冷劑，中間層由相變材料構成，水在外管，主要利用制冷劑或相變儲能材料實現冬季供暖、夏季制冷，而相變儲能材料水熱交換能夠實現夏季蓄冷、冬季蓄熱，通過巧妙的設計，三套管蓄能換熱器可實現熱量的同時儲存與排放[8]。在冬天，三套管蓄能換熱器可作為太陽能儲能裝置，改善太陽能供熱不穩定等缺陷；在夏天，三套管蓄能換熱器既能通過太陽蓄能實現熱水的供應，也能夠通過制冷劑實現相變材料的蓄冷。（2）雙向儲能板式換熱器。研究人員以空氣源熱泵的雙向相變儲能系統為基礎，研究出了一種雙向相變儲能裝置，通過串聯集成的方法，將比例為47∶53的十二醇和癸酸低熔點混合物的相變蓄冷材料與46#半精煉石蠟的相變蓄熱材料進行耦合，在充分利用PCM潛熱的同時不放棄對PCM顯熱的利用[9]。將該換熱器與空氣源熱泵進行有效結合，能使空氣源熱泵的運行效率得到顯著提升，大大降低了運行成本。若冬季的室外溫度較高，則能夠通過空氣源熱泵實現相變儲能設備的供熱與蓄熱；若室外溫度較低，可以將儲存的熱量釋放。這兩種設備的協同運行，極大地提高了空氣源熱泵的效能。此外，夏季可以采用空氣源熱泵冷卻電價低廉時期的電能，并采用相變儲能裝置將這些冷量蓄存起來，在電價較高的時間段將這些冷量釋放，以此降低運行成本[10]。雙向儲能板式換熱器如圖4所示。

2.3相變材料儲能水箱

將相變儲能材料與太陽能相結合，能有效降低能耗，提高建筑舒適性[11]。太陽能加熱與制冷系統可分為主動式與被動式系統，主動式太陽能房通過熱循環利用電力進行加熱或冷卻，被動式太陽能房則無須任何機械動力，可以充分利用建筑本身的結構來儲存和釋放能量。故被動式太陽能房具有實用性較高、能耗低且維護便捷等優點。主動式太陽能房系統主要是將相變儲能材料用于相變儲能裝置，如圖5所示，該相變材料儲能水箱被廣泛用于太陽能地源熱泵系統中。圖5的系統將相變材料封裝在聚乙烯矩形塑料桶內，塑料桶與水箱內的水進行換熱，并與盤管內的載熱介質同時進行換熱。在陽光輻射較強時，該相變儲能裝置開始儲存太陽能，在沒有太陽輻射時釋放熱能供暖。經試驗研究，在該過程中太陽能采暖占據較大比例，有著明顯的節能效果。

3結束語

綜上所述，相變儲能材料在暖通空調領域有著極高的應用價值，能有效降低能源的消耗，減少對環境的污染。文章概述了相變儲能材料的概念及其分類，分析了相變儲能地板采暖、相變儲熱換熱器及相變材料儲能水箱在暖通空調領域的應用，以此充分發揮暖通空調的使用價值。

參考文獻：

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[2]常釗,陳寶明,羅丹.相變儲能材料的應用[J].煤氣與熱力,2021,41(6):3-6+41.

[3]許玲.填充石蠟/石墨烯復合相變材料的蓄熱換熱器研究[D].青島:青島科技大學,2020.

[4]申禮源.相變材料在暖通空調領煤氣與熱力域的應用研究[J].造紙裝備及材料,2021,50(8):155-156.

[5]李容容,黃凱良,關敬軒,等.相變儲能地板在建筑節能領域中的應用[J].節能,2021,40(5):77-80.

[6]劉殿賀.太陽能相變蓄熱供暖系統技術研究[D].包頭:內蒙古科技大學,2020.

[7]孫婉純.基于水合無機鹽復合相變材料的主動與被動耦合型建筑節能研究[D].廣州:華南理工大學,2020.

[8]金翔宇,張煒,張靜,等.應用于綠色建筑的相變材料與微膠囊相變材料熱工性能優化研究[J].四川建筑,2017,37(4):269-271.

[9]夏武祥.長期有效的節能建筑相變材料[J].建筑節能,2017,45(5):159-160.

[10]李炎桐.相變儲能機組的性能研究及優化[D].長沙:湖南大學,2016.

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關鍵詞：相變材料 相變儲熱 能源

中圖分類號：TK02 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）05-0382-01

能源是人類賴以生存的基礎。隨著現代工業的迅速發展，人們對能源的需求量越來越大，迫切需要全球各國不斷開發和利用新能源。在此過程中，雖然新能源在不斷被開發，但是我們對能源的利用在許多情況下都未達到合理化，致使大量能源被浪費。因此，提高能源的利用率很有必要。儲熱技術可用于解決熱能供給和需求失配的矛盾，是提高能源利用效率和保護環境的重要技術。儲熱技術主要包括顯熱、潛熱和反應熱3種儲熱方式。其中，以相變材料（Phase Change Material， PCM）的固-固、固-液相變潛熱來儲存熱量的潛熱型熱能儲存方式最為普遍，也最為重要。其優點為：儲熱密度大、儲放熱過程近似等溫和過程容易控制等[1]。

固-固相變儲熱材料和固-液相變儲熱材料是目前應用較為廣泛的相變儲熱材料。固-液相變材料存在過冷和相分離現象，從而導致儲熱性能惡化，具有腐蝕性等缺點。固-固相變材料在發生相變前后固體的晶格結構改變而放熱吸熱，與固-液相變儲熱材料相比，固-固相變儲熱材料具有穩定性好、腐蝕性小、裝置簡單等特點[2]。

一、相變儲熱材料分類及應用

1.相變儲熱材料分類

相變儲熱材料主要有固-固和固-液型兩類，其中固-液相變儲熱材料根據使用溫度范圍，又可分為高溫型和低溫型儲熱材料，或者根據材料類型，又可分為有機型和無機型儲熱材料；固-固相變儲熱材料主要有3大類，分別是高分子類、多元醇類和層狀鈣鈦礦類。

1.1固-固相變儲熱材料

高分子類相變儲熱材料主要是一些高分子的聚合物。如聚烯烴類、聚縮醛類等。目前最常見的是聚乙烯。這種材料一般不產生過冷或相分離現象，結晶度高，導熱率高，物美價廉。

多元醇類相變儲熱材料主要有季戊四醇（PE）、2，2-二羥甲基-丙醇（PG）、新戊二醇（NPG）、三羥甲基乙烷（TMP）等。這類材料具有壽命長、焓變大、性能穩定等優點。多元醇的相變溫度較高，在很大程度上限制了其應用[3]，可通過混合多元醇，調節相變溫度。

層狀鈣鈦礦類相變儲熱材料是晶體結構為層型的有機金屬化合物，因與礦物鈣鈦礦的結構相似而得名。這類材料具有較高的相變焓（42-146KJ/Kg），轉變時體積變化較小，適用于高溫范圍。由于其相變溫度高、價格昂貴等原因而較少使用。

1.2 固-液相變儲熱材料

無機類相變儲熱材料主要有結晶水合鹽類、金屬與合金類、混合鹽類等。其中較為典型的是結晶水合鹽類。此材料具有熔化熱大、儲熱密度大、導熱好等優點而被廣泛使用[4]，最為常見的如堿及堿金屬的鹵化物、硫酸鹽、醋酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽等。

有機類相變儲熱材料主要有高級脂肪烴類、脂肪酸類、醇類及多羥基碳酸類等。這類材料在固態時成型性較好，腐蝕性小，不易出現過冷和相分離現象，但不適用于高溫場合。

2.應用

相變儲熱材料因其獨特的性能而被廣泛使用。主要應用領域有：太陽能利用、建筑節能、采暖、現代農業溫室、醫療儀器控溫、服裝保暖、工業加熱、熱泵干燥機組的節能、軍事紅外偽裝等諸多領域[5]。為我們的節能、環保事業做出巨大貢獻。

二、相變儲熱材料研究概況

國外對相變儲熱材料的研究始于70年代，而我國在80年代初期開始研究相變儲熱材料，早期對Na2SO4?10H2O這一類無機水合鹽相變儲熱材料研究的比較廣泛。華中師范大學的阮德水等人在1983年對Na2SO4?10H2O的成核作用進行了系統研究，對其過冷問題進行了解決；隨后，河北省科學院能源研究所唐鈺成等人對相變蓄熱材料進行了量熱研究， 并研制和試驗了太陽房相變蓄熱器，及華中師范大學化學系胡起柱等人用DSC 法研究了Na2SO4?10H2O-NaCl的貯熱體系，并從相平衡和結晶機理討論了初始熔化熱值較低的原因；90年代，杭州大學化學系孫鑫泉等人對Na2SO4?10H2O體系的潛熱蓄熱及其熔凍行為進行了研究，該蓄熱材料經1500 次熔凍循環后，蓄熱容量仍在30Cal/ g；陜西物理研究所的焦小浣等人對Na2SO4?10H2O-NaCl的貯熱體系進行了進一步研究，研制了一種水溶性高分子增稠劑，增加了相變儲熱材料的穩定性；目前，有機儲熱材料和復合相變儲熱材料因其較優的性能而被廣泛研究， 并主要應用在太陽暖房、日光溫室、建筑材料等領域。

三、展望

隨著采暖面積等一系列耗熱工程的增加，使與之相對應的環境污染和能源浪費問題越來越嚴重，例如熱電廠的能源轉換效率，由于采暖與發電負荷的不一致，導致有過量的熱能被浪費。因此，像蓄電池一樣的介質，將熱量儲存起來，在需要時釋放能量，以求達到能量的最大化利用-相變儲熱材料將會被廣泛應用。目前，相變材料的研究、應用工作得到進一步深入，科學界也已將相變材料應用的眼光投入到建筑、裝潢上，這類材料的應用研究價值相當可觀，這是可以預見的。

拉薩地區太陽能資源極其豐富，年日照數3000小時以上，屬高日照率、高大氣透明度、高日照輻射強度地區。若利用相變儲熱材料將各種能源轉為熱量與冷量有效的儲存起來，對于拉薩的可持續發展、解決能源供給緊張的現狀都有著十分重要的現實意義。

我國對相變儲熱材料的研究起步較晚，到目前為止，相變儲熱材料的應用領域也較為狹窄，但我們應該相信在不久的將來，隨著相變儲熱材料的不斷改進與更新，它將會深入我們生活的每一個角落。

參考文獻

[1]張正國，文磊，方曉明等。復合相變儲熱材料的研究與發展[J]，化工進展，2003，22（4）：462-464。

[2]王志強，曹明禮，龔安華等。相變儲熱材料的種類、應用及展望[J]，2005，2：8-10.

[3]Abhat A， Low temperqture latent heat thermal energy storage ： heat storage materials[J]， Solar Energy， 1983， 30（4）： 31-33.

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【關鍵詞】 聚脲 微膠囊 相變材料

文章采用了快速、簡便且有效的界面聚合法，以硬脂酸丁酯為相變芯材，以TDI與1，6己二胺反應形成的聚脲為壁材得到聚脲微膠囊[1-4]；確定了制備微膠囊的最佳工藝并對微膠囊進行紅外光譜、差示掃描量熱儀（DSC）對其進行了性能表征。

1 實驗部分

1.1 芯材與TDI乳液的制備過程

（1）將配方含量的乳化劑加入75g無離子水中混合， 25℃恒溫，在4000r/min轉速下攪拌10min，得到乳化劑溶液；（2）將2.5gTDI與一定量的硬脂酸丁酯混合，緩慢加入到分散均勻的乳化劑溶液中，在4000r/min轉速的乳化機高速剪切下，25℃恒溫下攪拌10min的到乳液。

1.2 硬脂酸丁酯相變微膠囊的制備過程

轉速300～500r/min，用滴液漏斗向乳液中緩慢滴加多胺，速率控制在1ml/min。滴加完畢后開始升溫至55～65℃后保溫反應2～4h。然后出料，真空抽濾，分別用去a離子水和無水乙醇各洗滌兩次，干燥后得到白色粉末狀微膠囊。

2 最佳工藝條件的確定

根據微膠囊聚合階段的主要影響因素和水平，設計了L934正交試驗。本次實驗以相變微膠囊材料的包覆率為考核指標，以包覆率高者為優。如表1所示。

從表2的正交試驗的極差計算結果可以看出各因素對相變材料微膠囊的包覆率影響主次關系由大到小是：芯壁比、反應溫度、反應時間。得出的最佳方案為：A2，B3，C1；所以最優的工藝條件是：芯壁比2：1、反應溫度65℃、反應時間2h。

3 性能檢測

圖1中波數為3300cm-1處為N-H鍵的伸縮振動峰，1650cm-1處為C=O鍵的伸縮振動峰，表明脲基已經形成；而在2220～2300cm-1處無明顯吸收峰，則可說明TDI中含有的特殊基團異氰酸根（N=C=O）已完全反應掉。圖2中表明微膠囊相變材料的相變溫度為20.1℃，相變潛熱為70.5J/g。微膠囊中相變材料硬脂酸丁酯的相變溫度基本未改變；相變潛熱有所下降，但改變不大，這主要是由于囊壁阻礙了芯材的傳熱。

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關鍵詞：建筑節能領域；相變建筑材料；應用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.053

1引言

現階段建筑節能領域存在較為繁復的管理程序，并且包括多方面的內容，必須在整個項目中管理工程質量、安全、進度等內容。建設建筑節能工程，其中最為重要的是建筑節能領域中相變建筑材料的應用，并且只有通過相關技術措施才能保證穩定有效開展項目的施工。建筑節能領域中相變建筑材料的應用必須更新技術，提高技術管理的水平，以便有效開展土建工程項目建設，并且在具體的施工過程中引進最新的先進技術。筆者針對建筑節能領域中相變建筑材料的應用，從相變儲能墻板、相變儲能砂漿、其他相變材料等方面的應用要點進行了深入分析和研究，旨在為今后建筑節能領域中相變建筑材料的應用管理提供經驗和指導。

2建筑節能領域相變建筑材料的應用

為了減少建筑工程中的材料消耗，降低空調以及供暖系統的投入成本，相變材料在建筑節能工程上的應用受到了廣泛的關注。

2.1相變儲能墻板

在二十世紀八十年代，相變儲能墻板產生了，其作為一類圍護結構類材料，由相變材料組成。結合其建材基體實際，有如下幾類：第一類是基材為石膏板的建材，其在外墻內壁中應用較多，有著穩定室內溫度和房屋舒適度的優點；第二種是基材為混凝土的建材，其大都應用于外墻體；第三種是基材為保溫隔熱材料的建材，大都應用于節能高效的建筑當中?？偨Y而言，此類墻板在建筑圍護結構中應用較多，如果屋內溫度高于此材料時，材料就會因為相變的產生而吸收屋內多余熱量，反之，屋內溫度低于此材料時，材料就會因為相變的產生而釋放屋內多余熱量，最終使得房間舒適度得以保障。因而，相變儲能墻板有著調整圍護結構熱量、保證房間舒適度的功能。

2.2相變儲能砂漿

如果在砂漿等基質中混入相變材料，就可以使得其具有一定的備蓄能力。國外有學者研究發現，在微膠囊技術下，如果在能量微球中封裝一定的石蠟，并且混合于一定的灰泥，就能形成石蠟砂漿，此種砂漿若用于房屋的內墻，就能起到冬天保存熱量夏天排除熱量進而使得屋內溫度得以穩定的效果。如果房屋中的溫度高于22攝氏度的時候，石蠟就會因為融化而吸收大量的熱量進而使得房屋中的溫度得以降低；反之，如果房屋中的溫度低于22攝氏度的時候，石蠟就會因為凝固而吸收大量的熱量進而使得房屋中的溫度得以升高。還有國外研究表明，如果將一定濃度的丁基硬脂酸鹽融合于丁基棕櫚酸鹽，就能形成一類相變材料，若采用直接混合的方式混合于灰泥砂漿，采用一定工藝就能將相變儲能墻板制造出來。此類墻板有著更好的儲熱性能，在相變材料的作用下，可以更為精確的控制儲熱量。

2.3相變材料的其他應用

在其他方面，包括相變儲能混凝土、建筑保溫隔熱材料、相變材料涂料、相變蓄熱地板等。和一般的混凝土相比，相變儲能混凝土的熱熔相對較大，因而若將其應用于外墻體，就能穩定房屋溫度，使得房屋中的舒適度得以保障；建筑節能的地基力量就是保溫隔熱材料，也是當前節能設計中的重點研究內容。而就相變材料涂料而言，若在建筑當中進行應用，就能使得儲熱能力得以升高，進而更好的普及材料。就相變蓄熱地板而言，大都和電加熱融合而用，在地板采暖下，可以平衡屋內溫度，能夠保證居住者的頭涼和腳暖，有著相對較低成本，可以廣泛應用。

3結束語

總之，上述種種因素都會對建筑節能領域中相變建筑材料的應用管理產生影響，并且地質狀況、氣候條件、運輸情況、資金情況、政策處理和施工難易程度等外部因素也會影響建筑節能工程，由此可見，該項管理是一項系統的工程，并且有極大的難度，一方面要將各種外部影響因素考慮在內，另一方面要保證管理者的工作穩定有序開展，抓好各個環節，要將各項事宜落實到位。對建筑節能領域中相變建筑材料的應用嚴格把關，并重視和有效控制技術問題，將控制管理整個工程項目實施落實到位。我國現如今普遍開展了控制和管理建筑節能領域中相變建筑材料的應用工作，因此，進一步科學有效控制建筑工程中節能應用管理問題是現如今相變建筑材料管理人員亟待解決的重要問題。

參考文獻：

[1]張巨松,金亮,吳曉丹.相變材料發展及在建筑節能工程中的應用[J].遼寧建材,2010(02)．

[2]謝芳.相變建筑材料在建筑節能中的應用研究[D].廣州:華南理工大學,2010.

[3]郭智偉.相變材料發展在建筑節能工程中的應用[J]．價值工程,2016(03)．

[4]陳榮國,陳藝蘭,劉心中,吳偉欽.相變材料及其在建筑節能中的應用[J].材料導報,2015(23)．

篇6

關鍵詞：相變、儲能、相變分類、建筑節能、復合材料

1. 前言

能源是人類賴以生存的基礎。目前，隨著全球工業的高速發展，全球能源也日益短缺。礦物能源的枯竭性危機和環境污染問題越來越受到人們關注，提高能源使用效率和開發可再生能源是人類面臨的重要課題。現在的外墻外保溫主要分為玻璃棉外保溫、巖棉外保溫、聚苯乙烯塑料泡沫外保溫、特種保溫灰漿外保溫系統四個大方向。其中，以EPS外保溫應用最為廣泛。但究其保溫實質，墻體外保溫是一種被動式的節能方式，對室內溫度的調節作用較差，而且耐久性不強，隨著時間的延長往往出現開裂、脫落等現象。近幾年來，相關學者始終致力于新型、高校的建筑節能材料的研究工作，相變儲能材料（phase change materials）作為一種新興的節能材料，已經成為國內外能源利用和材料科學方面研究的熱點。

相變儲能材料是是指在其物相變化過程中，可以從環境中吸收熱（冷）量或者向環境中放出熱冷量，從而達到能量的儲存和釋放的目的，與顯熱儲能相比，相變儲能具有儲能密度高、體積小巧、溫度控制恒定、節能效果顯著、相變溫度選擇范圍寬、易于控制等優點。利用此特性，在太陽能利用，電力的“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用以及工業與民用建筑和空調的節能等領域制造出各種提高能源利用率的設施，同時由于其相變時溫度近似恒定，可以用于調整控制周圍環境的溫度，并且可以多次重復使用[1]。另外，利用相變儲能建筑材料構筑建筑圍護結構，可以提高圍護結構的儲熱能力，降低室內溫度波動幅度，減少建筑物供暖、空調設備的運行時間，達到節能降耗和提高舒適度的目的。同時，在建筑物中采用相變儲能圍護結構，可以減少外墻厚度，從而達到減輕建筑物自重、節約建筑材料的目的。

2. 相變的分類

相變材料的種類很多，為討論方便，按下面兩種情況分類。

2.1 按熱力學分類

在相變溫度下，兩相（α和β）的自由焓及化學位相等，即Gα=Gβ、μα=μβ，可以將相變按二相的化學位偏導數的關系來分類。經過簡單的推導可以得到結論，一級相變有體積和熵的突變。體積和熵的突變表明相變時有體積的膨脹或收縮及潛熱的釋放或吸收。一般來看，金屬及合金中大多數的相變都為一級相變，如升華、熔化、凝固、沉淀等。

2.2 按相變的方式分類

按相變的方式分類，可以分為不連續型相變和連續型相變[2]。根據Gibbs的分類方法，前者是由程度大但范圍小的起伏開始形核，隨后長大；后者是由程度小范圍大的起伏連續長大成新相。所以不連續型相變又稱為形核-長大型相變，相變通過形核、長大兩個階段完成，新舊相之間有界面分隔，界面兩側成分、結構均不相同或其中之一不相同，不連續相變由此得名，大多數相變屬于此類相變。連續型相變又稱為無核相變，相變是在整個母相體系中過飽和相內或過冷相內的原始很小的起伏經過連續擴展而進行。此時，新舊相之間無明顯的界面。

3. 相變材料的類型及發展概況

通常物質的相變包括以下幾種形式：

固態 氣態、液態 氣態、固態 液態及固態 固態

氣態分子具有最大的運動自由度，而固態分子的運動自由度最小，因此固-氣相變即升華和凝固具有最大的相變潛熱，其大小等于同種物質的熔化熱和蒸發潛熱之和。雖然固-氣相變和液-氣相變具有高的相變潛熱，但不適于用作熱能儲存和溫度調控。因為氣態比固、液態具有大的多的體積，相變過程中體積的巨大變化使系統龐大而復雜，因而完全無法應用。固-液相變雖然與固-氣相變相比較潛熱較小，但由于體積變化較小，是實際應用比較多的相變材料。

固-液相PCM（包括水合鹽PCM）具有高的相變潛熱的優點，但在相變過程中出現液體狀態，必須用容器封裝，不但增加了系統的成本，而且不能應用于許多無法攜帶容器的場合，如自動調溫服等。固-液相PCM的這個固有缺點，限制了他們的應用范圍。

近年來，固-固相PCM的研究和應用得到了迅速的發展。它們主要的優點是體積變化小，更重要的是相變過程中不會出現液相?？梢詼p少對容器的要求，甚至完全不需要容器而把PCM作為結構材料，可以簡化工藝和降低成本。這些優點使得，固-固相PCM在溫度調控領域內獲得越來越多的應用。

4. 固-液相變PCM

4.1無機儲能材料

無機水合鹽由于具有較大的熔解熱和較高的熔點，是中低溫相變的重要一類材料，主要有結晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金等。最典型的是結晶水合鹽類PCM，這類材料具有融化潛熱大、導熱系數高、相變時體積變化小等優點，使用較多的主要是堿及堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽及醋酸鹽等[3]。

水合鹽的通式為X（Y）n?mH2O，此處X（Y）n為無機鹽。當溫度上升時，水合鹽將會脫水成為非晶態的無水鹽：

X（Y）n?mH2OX（Y）n + mH2O

或者部分脫水，分解為低水合物鹽：

X（Y）n?mH2OX（Y）n?mH2O +（m-p）H2O

在發生上述變化的同時，分解出來的無水鹽或低水合物鹽有溶解于它們所釋放出來的結晶水內成為水溶液。該過程由于熵增加而吸收能量。當溫度下降時，所形成的水溶液中的無機鹽又重新與水結合，成為結晶態水合鹽而釋放出熱量，數量可達250～400J/g。

4.2 有機儲能材料

有機類相變材料常用的有高級脂肪烴類、脂肪酸或其酯或鹽類、醇類、芳香烴類、芳香酮類、酰胺類、氟利昂類和多羥基碳酸類等，另外高分子類有聚烯烴類、聚多元醇類、聚烯醇類、聚烯酸類、聚酰胺類以及其它的一些高分子，其中典型的有尿素、CnH2n+2、CnH2n 、C10H8、CFC、PE、PEG、PMA、PA等[4]。

一般說來，同系有機物的相變溫度和相變焓會隨著其碳鏈的增長而增大，這樣可以得到具有一系列相變溫度的儲能材料，但隨著碳鏈的增長，相變溫度的增加值會逐漸減小。由于高分子化合物類的相變材料是具有一定分子量分布的混合物，并且由于分子鏈較長，結晶并不完全，因此它的相變過程有一個熔融溫度范圍[5]。

5. 相變材料的應用及展望

在建筑結構中，已經有很多研究者用傳統建筑材料吸收相變材料制備相變儲能復合材料，也有用PCM復合材料制備蓄熱地板的報道。如Chahroudi[12]在70年代就用直接浸泡法制備了相變儲能混凝上。Feldman、Hawes等[13]也用直接浸泡法制作相變儲能混凝上、石膏板等。Kaasinen[對多孔混凝上、石膏板、磚、木材等建筑材料吸收相變材料的能力做了測試。國外對蓄熱式地板采暖有了一些研究和應用。西班牙的M.Barrio對放在恒溫環境中的小室做了蓄熱地板電采暖的實驗。用以比較NPG相變材料和混凝土的蓄熱性能。加拿大的A.K.Athienitis研究了用混凝土蓄熱的地板采暖系統在不同室外溫度下的使用效果。G.Bakos在被動式太陽房中應用了蓄熱電采暖地板等。

今后的研究方向為選取性能更好的封裝容器和載體基質，防止過冷和相分離的新方法，改善相變材料的導熱性能提高復合材料的性能等。利用高溫相變材料實現空間太陽能熱動力發電。蓄熱和低品位廢熱升級利用的有效技術裝置-化學熱泵受到人們的重視。

參考文獻：

篇7

關鍵詞 無機水合鹽相變材料；溫室大棚；潛熱

中圖分類號 TB34 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）07-0187-02

Progress on Inorganic Salt Hydrate as Phase Change Material and Its Application in Greenhouses

YAN Dong-mao 1，2 CAI Wen-rong 1

（1 Shenyang Research Institute of Chemical Industry，Shenyang Liaoning 110021； 2 State Key Laboratory of Fine Chemicals，

Dalian University of Technology）

Abstract The application of phase change energy storage technology in greenhouse can play an important role in greenhouse energy conservation and optimization of crop growth environment.The applications of inorganic salt hydrate phase change materials in greenhouses were reviewed. In addition， two application modes of phase change wall and phase change thermal storage device were evaluated. This paper pointed out that the current essential problems in its application were the design of phase change thermal storage device and development of more efficient forms of application.

Key words inorganic salt hydrate phase change material；greenhouse；latent heat

厥掖笈錕山溫度和濕度控制在適宜農作物生長的范圍內，用于反季節種植栽培農產品，使農業生產擺脫自然氣候的制約，提高農業生產率。為適應嚴冬的夜晚和酷暑的白天等氣候條件，溫室大棚內往往配備升溫和降溫系統，存在高能耗和高運行成本等問題，成為影響設施農業生產效益的瓶頸問題。

相變材料在發生相變時能吸收或釋放大量的熱，與顯熱儲能和化學反應儲能材料相比，具有儲放熱過程近似等溫、儲能密度大、易于控制等優點，可解決熱能供需在時間和空間上的分配矛盾問題，廣泛用于提高太陽能、工業余熱和谷電等能源的利用率。相變材料用于溫室大棚，不僅能夠節約常規能源，減少環境污染，而且可提高溫室蓄熱和保溫性能，增加室內溫度的自調節功能，有利于優化作物生長環境，提高經濟效益，對促進我國現代農業的發展具有重要意義。

從20世紀80年代開始，國內外研究用于農業溫室中的相變材料主要有無機水合鹽類、石蠟類、聚乙二醇（PEG）、有機酸類等[1]。其中，無機水合鹽的相變溫度為8～117 ℃，相變焓值為100～400 kJ/kg，具有相變溫度可調、儲熱密度大、導熱系數大、毒性小和價格便宜等優點，是應用于溫室大棚的優選相變材料。在此基礎上，進行相變儲熱系統的設計和應用研究，對充分發揮材料性能優勢和溫室熱環境的優化非常重要。國外巴斯夫等公司在相變儲能溫室建筑環境工程設計研究方面起步較早，技術逐漸成熟。國內研究則處于剛起步階段，主要發展了相變墻體和相變蓄熱裝置2種應用方式。本文重點綜述了近年來國內外相變材料在溫室大棚中的應用形式及存在的問題，并展望了未來發展方向和應用前景。

1 相變墻體

溫室北墻的作用是保溫蓄熱，將相變材料用于北墻構成相變墻體，形成相變墻體蓄熱系統，可以減少墻體厚度，提高土地利用率。相變材料在溫室北墻的應用方式主要有以下幾種：①將相變儲能材料浸入到多孔的混凝土中，制成相變混凝土；②將相變蓄能墻體材料涂抹于溫室大棚北墻內表面；③將相變材料制成相變砌塊，建筑相變保溫墻體。

篇8

Q1：謝先生你好，我們想了解一下你們當初是怎么想到用彩鋼來作為機箱面板的呢?

謝：如果你關注機箱市場，你會發現這個市場已經很多年沒有什么變化了，而且越來越形成兩個極端――低價與奢侈品。很顯然，奢侈品與絕大多數用戶的購買力和使用習慣脫節，低價產品雖然能夠在短時間內受到歡迎，卻始終留有品質隱患。

一般來講談到變革無外乎四個方面：核心技術的突破、應用技術的領先、工業設計的創新、新型材料的應用。機箱廠家想要從核心技術出發作出成就可能性比較小，反而是跟隨CPU、主板這些產品的變化而變化。應用技術的發展空間也不大。而我們認為現階段工業設計的創新是遠遠不夠的。只有新型材料的應用才能給沉寂的行業注入新鮮血液。因此，通過不斷的摸索之后，我們最后發現只有彩鋼能滿足現階段消費者對機箱的需求。

Q2：相對于其它各種類型的材料，彩鋼的優勢在哪里?

謝：目前市場上見到的絕大多數機箱側面箱體部分基本采用鋼質板材，而最重要的前面板卻有9成以上采用工程塑料制成，同時也有小部分機箱產品采用極其昂貴的鋁鎂合金或“好看不中用”的其它特殊材料。根據產品部“安全環保，視覺效果出眾能廣泛與家居環境配合”這一設計要求，我們的ID設計部做了多種方案分析：

首先，我們嘗試使用亞克力材料制作面板，內表面貼鋁膜加強防輻射性能，配合其它細節裝飾很容易實現絢麗的視覺效果，但是亞克力材料易碎不耐壓，且長期使用易變色變形。后來，又嘗試使用塑膠面板表面作拉絲工藝處理后，背面貼鋁膜加強防輻射性能，散熱效果卻很難保證，且拉絲工藝的持久性達不到設計需求；相似的，采用高光塑膠背覆鋁紙，視覺效果不錯，但散熱性能仍不能得到提升。鋁鎂材料在視覺效果以及在家具融合方面都有出色的表現，防輻射、環保、散熱性方面也有很大優勢，但卻存在產品色彩單一和價格高昂的問題。

彩鋼材料的引入輕松解決了以上問題，鋼材與表面腹膜經高溫后全面融合，在色彩、光澤度、觸感方面表現突出，同時具備金屬在防輻射、散熱等方面的優勢。彩鋼基本可以完全實現現有塑膠面板形態，并由于具備極好的柔韌性和延展性，更便于弧線等特殊外觀形態的實現，有非常大的發揮空間。

Q3：彩鋼在生產上需要經過哪些工序?

謝：如果單純從彩鋼的生產工藝來說，它有以下幾步：

優質卷鋼經拉伸后進入表面清洗機，經烘干和表面檢測后，在黏合裝置覆膜，經高溫融合裝置使得基板與腹膜完全融合，首次檢驗合格后收卷并進行72小時200～400℃高溫老化，確保材料完全成型，并檢驗其耐高溫性能、表面光澤度、細膩度及顏色均勻度檢驗合格后出廠。其中，復檢非常嚴格，即使是最細微的色差也是不允許的。

Q4：這只是彩鋼的加工流程，在結構實現方面，彩鋼與普通塑膠材料有很大的不同，你們是怎么做的?

謝：結構實現是產品開發的最后一道程序。由于彩鋼與普通塑膠前面板柔韌性不同，因此我們根據鋼材的特性嘗試了三種方案：第一個方案是在底座和蓋板全部采用彩鋼，但是發現很難固定和解決由此產生的諧振問題；第二個方案考慮運用背膠實現蓋板與底座的固定，在隨后進行的高低溫測試中發現這一處理會受到溫度等使用環境的限制：溫度過高會使彩鋼蓋板產生位移或溢膠；溫度過低則會因脫膠導致面板脫落。較為傳統螺釘的處理辦法則會在跌落試驗等強度測試中出現瓶頸，且螺釘帶來的壓邊過大會導致蓋板鼓起或皺邊，外觀和使用都會受到影響。

經過精確計算彩鋼蓋板的反彈受力點和表面張力，我們為彩鋼五號和彩鋼六號分別設置了22個和15個反扣勾實現與底座的固定。一次沖壓成型的彩鋼蓋板得益于反扣勾的作用可以與底座緊密結合，至此完成前面板的整體結構設計。

Q5：就生產工藝來講，彩鋼還面臨哪些問題?

謝：彩鋼生產線的成本較高，首先須從德國等國家進口全套生產、維護設備。其次，在表面復合工藝中使用到的表面膜由于對生產精細度要求過高，絕大部分依靠昂貴的進口，平均價格高達30元/m2。最后，彩鋼生產過程還存在較高報廢率，無形中再次增加了成本。目前，國內暫時僅有兩家彩鋼生產企業，一家為韓國公司，一家為臺商獨資。

Q6：現在彩鋼系列只是面板采用了彩鋼材料，那你們有沒有考慮機箱全部使用彩鋼?

謝：技術上實現是可能的，我們也在做這方面的嘗試。不過由于成本的關系，如果全部使用彩鋼的話，首先就會存在價格的問題。我們認為目前主流市場機箱的價位也就在300元左右，再高消費者接受度就會急劇下降。如果未來彩鋼的成本有所降低的話，不排除全部使用彩鋼的可能。

篇9

【關鍵詞】變電站；材料成本；控制

在我們變電站項目施工過程中，材料成本占整個工程成本的比重最大，一般可達60%-70%左右，而且有較大的節約潛力，往往在其他成本（如人工費）出現虧損時，要靠材料成本的節約來彌補，因此材料成本的節約，也是降低工程成本的關鍵。我認為，材料成本的有效控制，反映在對材料的用量、價格、使用和庫存的控制，特別集中在材料用量和價格控制上。

1 用量控制

材料成本的降低主要來自材料用量的節約。對于項目施工來說，組成工程成本的材料包括裝置性材料（鋼材、木材、電纜等）和輔助材料（五金、機電、工具等消耗性材料），裝置性材料是構成工程的主要材料，輔助材料是完成工程所必須的手段材料，對裝置性材料公司一直實行限額發料，按理論用量加合理損耗的辦法與各施工項目進行材料費用考核結算，這種辦法十分有效的控制了材料的用量，但我認為應加強兩個方面的工作，一是要加強材料用量審核的準確和嚴肅性，二是要對材料節超的獎罰辦法進一步加以落實，這樣各個項目將會更合理地提取和使用材料，對公司大成本的控制會起到一定作用。

在物資計劃審核的過程中，控制材料的需用量。安裝工程的材料品種多樣、規格不一、型號繁雜等特點，增加了施工項目材料成本管理的難度，需要工程部計術員嚴格審圖，準確編制項目材料需用計劃。推行單線圖施工估料方法 ，施工估料是工程項目材料成本管理的首要環節。所謂單線圖就是以工程項目的工藝流程或系統圖為基礎，根據平面、剖面的布置及空間走向所勾畫的單線示意圖。以管道專業為例，就要在單線圖上標出根據平、剖面施工圖的直管線長度、材質、規格、管配件型號、數量等。由于單線圖直觀、易懂，能準確地計算出所需的材料、配件等。不單主材，所有輔助材料的估料也必須有計算依據、計算過程書。采取這種方法所作的施工估料才能把好現場材料成本管理的第一關。

物資管理部門計劃員運用材料ABC分類法進行材料備料，對施工所使用的各種材料，按其需用量大小，占用資金多少，結合重要程序分成A、B、C三類，審核備料時采取不同的辦法。根據安裝工程材料的特點，對需用量大、占用資金多、專用材料或備料難度大的A類材料如：金屬、非標、電纜、閥門、保溫材料等，必須嚴格按照設計施工圖，逐項進行認真仔細的備料，做到規格、型號、數量完全準確。對資金占用少、需用量小、比較次要的C類材料如：百貨、工具、油化等消耗性材料，可采用較為簡便的系數調整辦法加以備料。對處于中間狀態的通用主材、資金占用屬中等的輔材等B類材料如：五金、機電等材料，估料備貨時一般按常規的計算公式和預算定額含量確定。

2 價格控制

項目中某項材料的成本價格、材料采購的供貨渠道（供應價格） 與采購運輸及保管密切相關。 為了降低材料采購成本，提高采購質量，須在各個環節上強化成本觀念，加強監督管理，力求購進質優價廉的產品，避免在材料的采購過程中出現管理漏洞，造成不必要的浪費現象，要求材料采購人員承擔起降低采購成本的責任。采購成本的降低是工程項目利潤來源之一，我們可以從三方面對材料價格進行控制：①買價控制。通過市場行情的調查研究，在保質保量的前提下，貨比三家，擇優購料，競爭性招投標確定供貨商，在保證質量的前提下，實現單價招投標制度，嚴格控制材料單價；②運費控制。合理組織運輸，就近購料，選用最經濟的運輸方法，以降低運輸成本；③考慮資金、時間價值，減少資金占用，合理確定進貨批量和批次，盡可能降低材料儲備。

3 使用控制

加強技術管理在成本節約中在工程施工中的作用，做好技術質量交底的同時做好用料交底 。就火電安裝工程而言，其主要項目有電氣、管道、鍋爐、金屬結構鋼架安裝等，由于工程建設的性質、用途不同，對于施工項目的技術質量要求、材料的使用也有所區別。因此，施工技術管理人員除了熟讀施工圖紙，吃透設計思想并按規程規范向施工作業班組進行技術質量交底外，還必須將自己的施工估料意圖灌輸給項目現場施工部門，以單線圖的形式做好用料交底，防止班組下料時長料短用、整料零用、優料"劣"用，做到物盡其用，杜絕浪費，減少邊角料，把材料消耗降到最低限度。

在施工管理中，要使材料的質量有保證，數量有控制，就必須加強材料的現場管理，做到職責明確，管用一體?，F在火電施工項目工期短，進度快，從而引進了許多分包隊伍，實行項目分包方式施工。由于施工作業基本都使用民工，在材料的領用、現場管理、材料回收等方面都與施工隊伍密切相關。這就要求管理人員加強分包隊伍材料的領用料措施。材料進場后，管理人員要根據施工計劃用量對外包隊伍使用材料量進行監督，并采取有效的超罰、節獎的措施，調動其積極性，減少在材料簽收與使用中的漏洞，以節約用量。

另外，對工程完工后剩余材料及周轉性材料的回收與保管往往被忽視。常常出現工程完工后，剩余材料丟失與損壞現象，對工程收尾工作中的材料清查、回收入庫工作缺乏重視，對材料的管理沒有做到善始善終，造成了不必要的浪費。因此加強材料管理，強化用量控制，要從材料的采購、保管、使用、回收等各環節入手，達到對材料成本的有效控制。

4 庫存控制

庫存是企業心中永遠的“疼”！ 我們一直追求“零庫存”管理目標，但這是一個特殊的庫存概念，它并不是儲存商品的數量真正為零，而是通過實施特定的庫存控制策略，實現庫存量的最小化。零庫存可以大幅度減少甚至免去倉庫存貨的一系列問題，如倉庫建設、管理費用、存貨維護、保管、裝卸、搬運費用，存貨占用流動資金及庫存物的老化、損失、變質等問題。

篇10

作者簡介：姓名：顏志成 ，男，教授級高級工程師，主要從事木材、人造板、家具類產品檢驗；

姓名：陳瀠，女，工程師，主要從事木材、人造板、家具類產品檢驗。

摘要：本文介紹了紫檀、檀香紫檀、染料紫檀木材的名稱，宏觀構造特征、微觀構造特征、木材性質和用途。紫檀、檀香紫檀為同一種木材，拉丁文學名： Pterocarpus santalinus L.F.，中文名稱：檀香紫檀，商品名：紫檀木；染料紫檀拉丁文學名為P.tinctoricus Welw.，中文名稱：染料紫檀，當條件滿足GB/T18107-2000《紅木》時，其商品名可稱為紫檀木。檀香紫檀、染料紫檀是同屬不同種木材， 在宏觀特征、微觀特征上有一定差異，可作為區分的依據。檀香紫檀、染料紫檀都是制作高級家具等的上等用材，在使用時應對其進行標識。

關鍵詞：紅木 紫檀 檀香紫檀 染料紫檀構造特征 用途

中圖分類號： S7 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）01（c）-0000-00

中國是最早認識和開發紫檀的國家。紫檀木質緊密堅硬，沉穩、端莊、典雅、尊貴，是最名貴的紅木。紫檀在家具歷史上獨尊與顯赫是其他木材無法相比擬的，代表了中國人最深層的文化底蘊。

紫檀為產印度等地的檀香紫檀（Pterocarpus santalinus）[1]。近年來由于檀香紫檀市場貨源稀缺，我國從非洲進口以染料紫檀為主的木材，市場稱之為：“血檀、非洲小葉紫檀”等，其木材與印度產檀香紫檀相似度極高，且英文商品名稱red sanders、red sandalwood與檀香紫檀一致[2]，在使用時把染料紫檀當作檀香紫檀，人們難以易分辨，然而它們間的價格相差甚遠。正確區分檀香紫檀和染料紫檀成為當務之急。

本文分析研究了紫檀、檀香紫檀、染料紫檀名稱的木材名稱由來、植物學名稱及木材

分布、木材宏觀構造和微觀構造特征，為正確區分檀香紫檀、染料紫檀木材提供了科學依據。

1 木材名稱的由來

1.1紫檀

史書中有關“紫檀”的記載頗多，有：晉?崔豹《古今注》：“紫檀木，…；亦謂之紫檀。”；唐?《唐本草》：“紫真檀木，…惟不生中華，人間遍有之。”；唐?張彥遠《歷代名畫記?論裝背F軸》：“…，貞觀，開元中，內府圖書一律用白檀身，紫檀首，紫羅F織成帶，…，”；唐?王建《宮詞》： “黃金捍撥紫檀槽，弦索初張調更高”； 唐?孟浩然《涼州詞》： “渾成紫檀今屑文，作得琵琶聲入云”；宋?趙汝適《諸蕃志》：“紫者謂之紫檀，輕而脆者謂之沙檀，氣味大率相類?！?；《宋史?日本國》：“…、紫檀…。”明?王佐《新增格古要論》“紫檀木，出交趾、廣西、湖、廣，性堅，…近以真者揩粉壁上，果紫；余木不然?！保幻?方以智《通雅》：“紫檀即赤檀。”；清?屈大均《廣東新語》：“紫檀一名紫榆，來自番舶，以輕重為價?！保坏鹊?。

近現代有關紫檀的研究有：陳嶸教授在《中國樹木分類學》記載：“紫檀（古今注），紫檀別稱紅木（江浙）、紫钅荊ü漚褡）、赤檀（本草綱目）、red sandalwood（英）[3]?！保惶埔淌谠凇对颇蠠釒Ъ皝啛釒静摹穼懹校骸白咸聪凳澜缏劽募t木類[4]?！?；王世襄先生《明式家具研究（文字卷）》寫道：“明清以來，我國曾大量從印度支那進口紫檀…?！盵5]。

《中華本草》（1999版）有“紫檀，別名：紫钅盡⒆險嫣礎⒊嗵礎⑹こ料?、紫搪斻6]；《中國蕨類植物和種子植物名稱總匯》有“紫檀=紫檀香，紫檀香：P.santalinus，…紫檀?！盵7]；《辭源》（2009版）中“紫檀：木名。亦稱紫钅盡！[8]。

綜上，“紫檀”一名在我國由來以久。

1.2檀香紫檀

紫檀（P.santalinus）和檀香（Santalum album）從植物學和木材學角度看，是毫無關聯的兩個木種。紫檀產地印度的梵文（Sanskrit）的音譯“Chandanam或Chandanum”稱為旃檀或紫旃檀，產于印度的檀香木梵文“Chandan或Chandana”之音譯為“旃檀”、“真檀”、“震檀”， 紫檀與檀香木的梵文名音譯十分相似，又紫檀的商品英文名為red sanders、 red sandalwood，拉丁文學名為P.santalinus，在阿拉伯語中sandal和sander意為檀香。所以把紫檀P. santalinus中文名定為檀香紫檀。

徐永吉教授在《紅木的種類及其識別》有：“紫檀…至今一致公認為產印度等地的檀香紫檀（P.santalinus）?！薄?/p>

因此是把紫檀（P.santalinus）的中文名定為檀香紫檀。

1.3染料紫檀

從資料看，有關染料紫檀的研究記錄較少。2004年周默先生提到：也有學者認為應將產于非洲馬達加斯加、安哥拉的染料紫檀（P.tinctoricus）列入紫檀木類，其氣干密度達1.15g/cm3[9]。

宵迪寫有：非洲東部、中部和西南部所出產的染料紫檀（P.tinctorius）有多個變種，其中產地坦桑尼亞的的一個樹種色則紫紅色紫檀屬，密度較高，在我國被叫做“血檀”，利用這種木材制成的家具成品與紫檀木相似10]11]。

目前國內比較一致意見是把“血檀”定為染料紫檀。

2 檀香紫檀、染料紫檀植物學名及分布

2.1 檀香紫檀

從木材名稱由來看：明清以來所記錄的紫檀與檀香紫檀是相同的一個物種。1782年正式命名紫檀這個物種的拉丁文學名為P.santalinus L.F.，命名人是瑞典博物學家小卡爾?林奈（ Carolus Linnaeus the Younger），在植物學名命名人縮寫中記作L.F.。

1918年我國孔慶萊先生在《植物學大辭典》記錄了紫檀的學名為P.santalinus L.F. [12]；1944年德國學者Gustav Ecke在其編寫的《中國花梨家具圖考》中稱：“多數專家現在同意把紫檀鑒定為紫檀屬的P.santalinus?！?[13]；陳嶸教授《中國樹木分類學》記錄：紫檀學名（P.santalinus，lin）；何天相教授《紅木鑒定》有：“…紫檀P.santalinus?！盵14]。

近年來我國木材學家對由不同國家提供的檀香紫檀（P.santalinus L.F.）標本、明清紫檀家具殘片及從印度進口的檀香紫檀實物樣本從木材解剖學的角度進行研究，研究得出明清家具所用的紫檀就是檀香紫檀（P.santalinus）。而且木材學家也形成了較為一致的認識：紫檀就是產于印度的檀香紫檀（P.santalinus）。

國家標準GB/T18107-2000《紅木》中規定了“紫檀”中文名為檀香紫檀，拉丁文學名為P.santalinus L.F.[15]。商品名：紫檀木。主要分布：印度南部。

2.2染料紫檀

查《木材工業實用大全（木材卷）》和《世界商品木材拉漢英名稱》染料紫檀拉丁文學名為P.tinctoricus Welw. [16]，命名人是奧地利植物學家弗里德里希?維爾維茨（Friedrich Welwitsch），在植物學名命名人縮寫中記作Welw.。

南京林業大學木材模式標本上染料紫檀拉丁文學名為P.tinctoricus。

綜上：染料紫檀拉丁文學名為P.tinctoricus Welw.。主要分布：贊比亞、坦桑尼亞、莫桑比克、安哥拉等南非國家。

根據GB/T18107-2000《紅木》標準當染料紫檀達到紫檀木類必備條件時。商品名可稱紫檀木。

3木材特性

3.1木材宏觀特征和性質

3.1.1檀香紫檀

散孔材；心邊材區分明顯，心材新切面紅色至紫紅，久置轉為深紫色或黑紫色；有熒光現象；在肉眼下管孔幾乎不見，管孔內含深色樹膠；香氣很微弱或無；軸向薄壁組織傍管細線狀或同心層式；放大鏡下木射線可見；弦面具波痕；木材結構甚細至細，紋理交錯，有光澤。氣干密度1.05～1.26g/cm3。

3.1.2染料紫檀

散孔材；心邊材區分明顯，心材新切面多為鮮艷紅色，久置為深褐色至深紫色（多呈現出醬紫色），管孔內含深色樹膠。熒光現象不明顯，軸向薄壁組織主為細帶狀，少數翼狀。木射線極細，放大鏡下可分辨，弦面波痕可見。結構較細致。紋理直，略交錯。氣干密度0.85～1.15g/cm3。

3.1.3檀香紫檀、染料紫檀宏觀特征和性質比較

檀香紫檀、染料紫檀宏觀特征和性質比較見表1

表1檀香紫檀、染料紫檀宏觀特征和性質比較

木材名稱 材色 熒光現象 氣干密度（g/cm3）

檀香紫檀 心材新切面桔紅色，久則轉為深紫或黑紫 明顯 1.05～1.26

染料紫檀 心材新切面多為鮮艷紅色，久置為深褐色至深紫色（多呈現出醬紫色） 不明顯 0.85～1.15

3.2木材微觀特征

3.2.1檀香紫檀

單管孔及少數徑列復管孔，導管橫斷面卵圓形至圓形；管孔內含樹膠，導管分子疊生，單穿孔。管間紋孔互列，系附物紋孔。軸向薄壁組織主為同心層型式細線（寬1-2個細胞），且排列規整，薄壁細胞含樹膠豐富，疊生；具紡錘形薄壁細胞，木纖維壁甚厚，充滿紅色樹膠和紫檀素；木射線射線單列（偶成對或兩列）組織同形單列，疊生。

3.2.2染料紫檀

單管孔，少數短徑列復管孔，導管橫斷面卵圓形至圓形；管孔內含樹膠，導管分子疊生，單穿孔。管間紋孔互列，系附物紋孔。軸向薄壁組織主為斷續帶狀（寬1―2個細胞），稀翼狀、聚翼狀；薄壁細胞含樹膠豐富，疊生；具紡錘形薄壁細胞，木纖維壁厚。木射線同形單列，稀成對（成對或兩列），疊生。

3.2.3檀香紫檀、染料紫檀微觀特征比較

檀香紫檀、染料紫檀微觀特征比較見表2

表2檀香紫檀、染料紫檀微觀特征比較

木材名稱 軸向薄壁組織 木射線射線

檀香紫檀 主為同心層型式細線 單列（偶成對或兩列）

染料紫檀 軸向薄壁組織主為斷續帶狀 單列，稀成對（成對或兩列）；成對或兩列數較檀香紫檀多

4木材用途

檀香紫檀、染料紫檀都是制作高級家具、實木雕刻、工藝品和名貴裝飾的上等用材。從木材珍貴程度和人們的喜好程度看：檀香紫檀為制造高級家具的極品木材，染料紫檀遜色于檀香紫檀。

5結語

紫檀、檀香紫檀為同一種木材，系紫檀屬，拉丁文學名： P. santalinus L.F.，中文名稱：檀香紫檀，商品名：紫檀木。

染料紫檀系紫檀屬，拉丁文學名為P.tinctoricus Welw.，中文名稱：染料紫檀，當條件滿足GB/T18107-2000《紅木》規定時，其商品名可稱為紫檀木。

當前檀香紫檀、染料紫檀二種木材在市場上的價格相差很大，正確區分它們顯得非常重要，它們在宏觀特征、微觀特征上有一定差異，可作為區分的依據。檀香紫檀、染料紫檀是同屬不同種木材，不能混淆，在市場流通上應把它們正確區別開來。

檀香紫檀于1967年起被列入瀕危野生動植物種國際貿易保護公約附錄II管制的物種，為確保檀香紫檀木材在貿易和生產中的合法來源，檀香紫檀應有產地證明和許可證方可交易，以規避各類風險[17]。

為保護檀香紫檀，價格較低廉的染料紫檀可以作為替代材做重點開發和推廣，在使用時應對其進行標識。

參考文獻

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[2] 楊家駒 世界商品木材拉漢英名稱[M].北京：中國林業出版社，2000.

[3] 陳嶸 中國樹木分類學[M] 上海：上?？茖W技術出版社，1959.

[4] 唐耀 云南熱帶材及亞熱帶材[M].北京：科學出版社，1973.

[5] 王世襄 明式家具研究（文字卷）[M].香港： 三聯書店（香港）有限公司，1987.

[6] 中華本草[M].上海：上?？茖W技術出版社，1999.

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[8] 辭源[M].北京：商務印書館，2009.

[9] 周默 明清家具的材質研究與鑒定―紫檀 收藏家[J].2004.04.

[10] 霄迪 市場上與紫檀易混淆的木材 家具[J].2010.04.

[11] 霄迪 紫檀之迷 藝術家具[J].2011.06.15

[12] 孔慶萊等.植物學大詞典（縮本初版）[M].上海：商務印書館，1918.

[13] Gustav Ecke中國花梨家具圖考[M]. 北京：地震出版社1991

[14] 何天相 紅木鑒定 中山大學學報[J].1996.02.

[15] GB/T18107-2000，紅木[S] 北京：中國標準出版社，2000.