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Erschienen in: Journal of Materials Science 23/2021

16.05.2021 | Energy materials

Paraffin-filled boron carbide/polyvinyl alcohol scaffolds with enhanced thermal energy storage and form stability

verfasst von: Chunyan Ma, Chun Wei, Junwei Bai, Jianguo Deng

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 23/2021

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Abstract

As a kind of inorganic filler, boron carbide powder-toughened polymer matrix has been widely studied. However, the layered boron carbide scaffold composites with large area orientation are rarely reported. A series of hierarchically aligned scaffolds of boron carbide and polyvinyl alcohol (B4C/PVA) with different B4C mass fractions are prepared by a bidirectional freeze-casting method. These ordered, lamellar B4C/PVA scaffolds allow paraffin wax to penetrate rapidly to form composite phase change materials (CPCMs). The molten paraffin trapped in this structure remains stable and has a little amount of leakage because of capillary effect. And the leakage rate is 1.1 wt% and 1.6 wt% after 25 cycles at the temperature interval of 25–80 °C and 25–90 °C, respectively. The highest retention of latent heat is up to 90% for specimen of 1%-a. And the thermal conductivity of CPCMs is 0.33 W m−1 K−1 for 8%-e.

Graphical abstract

Hierarchically aligned B4C/PVA scaffolds fabricated by bidirectional freeze casting can improve structure stability of PCMs and hamper the leakage of paraffin.

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Metadaten
Titel
Paraffin-filled boron carbide/polyvinyl alcohol scaffolds with enhanced thermal energy storage and form stability
verfasst von
Chunyan Ma
Chun Wei
Junwei Bai
Jianguo Deng
Publikationsdatum
16.05.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 23/2021
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-021-06153-0

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