Enerji depolama teknolojileri, kaynakların etkin kullanılması ve enerji tasarrufu hedeflerine erişilebilmesi için önemli bir araçtır. Bu teknolojiler içinde ısıl enerji depolama önemli ve umut vaat eden bir seçenektir. Isıl enerji depolama, duyulur, termokimyasal ve gizli ısı depolama şeklinde yapılabilir. Gizli ısıl enerji depolama, Faz Değiştiren Madde (FDM) olarak adlandırılan akıllı enerji malzemelerinin uygun şekillerde enerji depolamanın istenildiği ortama ve/veya sisteme entegre edilmesiyle gerçekleştirilebilir. FDM’ler makro/mikro/nano boyutta kapsüllenerek veya kompozit bir yapı oluşturularak şekilce kararlı bir yapıda elde edilebilirler.
Bu çalışmada, faz değiştiren madde olarak n-hekzadekanın tek adımda impregnasyon yöntemi kullanılarak, emülsiyon kalıplama metodu ile sentezlenen çinko borat katkılı çapraz bağlı polimer matris içine entegre edilmesiyle şekilce kararlı kompozit FDM elde edilmiştir. Elde edilen kompozit FDM’nin fiziksel, kimyasal, ısıl, morfolojik ve yapısal özellikleri; diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), Termogravimetrik Analiz (TGA), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Polarize Optik Mikroskop (POM) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi analizleri ile araştırılmıştır. Alev geciktirici özellikleri ile de bilinen çinko boratın yapıya katılması ısıl kararlılığın iyileştirilmesinin yanında ısıl iletkenliğin artmasına da katkı sağlamıştır. Elde edilen kompozit malzemenin ısıl enerji depolama kapasitesi 123 kJ/kg, erime ve kristalizasyon pik sıcaklıkları sırasıyla, 22,7 0C ve 11.10C olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, belirlenen özelliklerinden dolayı elde edilen kompozitin çok çeşitli pratik uygulama alanları için uygun bir aday olarak değerlendirilebileceği ortaya konulmuştur.
Anahtar Kelimeler: n-Hekzadekan, Çinko Borat, Kompozit Faz Değiştiren Madde, Enerji Depolama
|
