2018 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of solid-liquid phase change characteristics of nanoparticles and creation of innovative latent heat storage material
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17K06179
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
麓 耕二 青山学院大学, 理工学部, 教授 (50259785)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 相変化 / ナノ粒子 / 潜熱蓄熱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
相変化ナノ粒子を対象とした固液相変化特性および革新的潜熱蓄熱材として，これまで主に利用していたアルカン系パラフィン材料（例えば，オクタデカンなど）に加えて，未利用熱エネルギーの有効利用を目的として中低温領域に相変化温度を有する材料に着目した．具体的にはSn（スズ）をコアとするコアシェル型ナノカプセルの研究に従事した．これにより従来，相変化特性に大きく影響を与えていた低熱伝導率問題が解消される．さらに相変化による長期不安定生が大幅に改善することが予想される．現在，ナノカプセルを流体中に安定分散させ，ナノ流体としての物性を明らかにすることと，さらに流動特性および伝熱特性に関する基礎的研究に取り組むために装置の設計を行っている．
一方，本研究課題から派生した研究課題として，マイクロカプセルを用いた潜熱蓄熱材の生成に関する取り組みを始めた．具体的にはポリマー系カプセル殻に各種材料をコア部とするカプセル生成方法を開発し，初年度として磁性材をカプセル化した場合の各種物性を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
相変化ナノ粒子について，ターゲットの温度帯のバリエーションを増やすことに成功した．また同時に相変化物質として安定性が得られる物質への変更を行ったこと．さらに放蓄熱時に重要となる熱伝導率の改善に資する取り組みを行えたことから，概ね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
コアシェル型ナノカプセルを安定分散させた材料を生成し，各種物性値を明らかにする．特にジェル状態の材料と混濁したナノカプセルの相変化を伴う蓄熱特性を明らかにする．さらに流動様相および伝熱特性を明らかにする装置を製作し，熱伝達特性を含む各種熱移動現象の調査を行う．
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| Causes of Carryover |
実験に使用する薬品等について，当初予定していた化学物質よりも若干値段が低めの化学物質を採用したこと．さらに実験装置の構成において，熱電対等の測定装置（消耗品）の再利用により，当初予定していた使用額に比べて減額となり，残額が発生したこととなる．
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