Termal enerji depolama için termal iletkenliği arttırılmış diatomit tabanlı yapıca kararlı kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Faz değiştiren maddeler (FDM'ler) termal enerjinin depolanması ve enerji verimliliğinin arttırılması için kullanılabilir. FDM'lerin binalara entegrasyonu ile bina içerisindeki fazla ısı depolanabilir ve böylece iklimlendirme sistemlerinin elektrik tüketimi büyük oranda azaltılarak elektrik tasarrufu sağlanabilir. Bu çalışmada binalarda termal enerji depolama için parafin ötektik karışımı (n-eikosan-n-heptadekan) ve diatomitten oluşan yapıca kararlı kompozit FDM hazırlandı. Kompozit FDM diatomit içerisine parafin ötektik karışımı doğrudan emdirme yöntemiyle katılarak hazırlandı. n-eikosan-n-heptadekan/diatomit kompozitinin morfolojisi, kimyasal yapısı, kimyasal uyumluluğu, termal özellikleri ve termal kararlılığı, SEM, FT-IR spektroskopisi, DSC ve TG analizleri ile kapsamlı bir şekilde araştırıldı. FT-IR sonuçları, kompozit FDM'de n-eikosan-n-heptadekan ötektik karışımı ve diatomit arasında yalnızca fiziksel etkileşimler olduğunu gösterdi. DSC sonuçları, yapıca kararlı kompozitin parafin ötektik karışımı ile benzer faz değişim karakteristikleri sergilediğini gösterdi. TG analiz sonuçları hazırlanan kompozit FDM'nin 100 oC'ye kadar bozunmadığını ve iyi termal kararlılığa sahip gösterdi. Kompozit FDM'nin termal iletkenliğini arttırmak için kompozite farklı kütle oranlarında (%0,5, 1,5 ve 2,5) bor nitrür (BN) ilave edildi ve kompozit FDM'nin termal iletkenliğinin ilave edilen BN oranıyla arttığı bulundu. Ayrıca, hazırlanan kompozit alçı sıva içerisine katılarak enerji depolayıcı kompozit bir sıva hazırlandı ve termal performansı laboratuvar ölçekli bir hücrede test edildi. Termal performans testleri, kompozitin enerji depolamasından dolayı oda içi sıcaklık dalgalanmalarını azaltabileceğini ve enerji tasarrufu sağlamak için büyük bir kullanım potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir.