相変化蓄熱技術は、太陽エネルギーなどの低品位熱源を収集して安定した「エネルギープール」を形成し、建物の断熱蓄熱や末端エネルギー利用に安定した熱源を提供します。本稿では、月桂酸と硬化酸を基本有機相変化材料として選定し、段階冷却曲線法を用いて両材料の二元平衡相図を測定・作成しました。その結果、両者の最低共晶混合質量比は月桂酸70％、硬化酸30％であり、この時混合酸の相変化温度は31.2 ℃、相変化潜熱は264.3 kJ/kgでした。相変化材料の熱安定性および熱伝導性を高め、融解・凝固熱サイクル中に発生するクリープ層状現象を予防または緩和するために、質量比70％の月桂酸および30％の硬化酸で構成された混合酸を基本材料とし、三次元ネットワーク構造を持つSiO2シリカゾルを添加して複合材料の調製および試験を行いました。その結果、複合材料中のSiO2質量比が35％の時に混合酸は四面体状SiO2に完全に被覆固定され、安定した相変化主体を形成しました。複数回のサイクル実験により、複合相変化材料の相変化温度は30.8 ℃、相変化潜熱値は104.1 kJ/kgであり、相変化潜熱値は減少しましたが、熱安定性は大幅に向上しました。

月桂酸;硬化酸;SiO2;相変化蓄熱材料;段階冷却曲線法