Size Effect of Graphene Nanoparticles on the Thermal Properties of the Doped Phase Change Materials

Authors : Ümit Nazlı TEMEL, Eyüp ERDİŞ

Pages : 123-134

Doi:10.35193/bseufbd.577918

View : 14 | Download : 9

Publication Date : 2019-09-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, parafin tipi bir organik Faz Değişken Malzeme (FDM) içerisine katkılanan Grafen nanoparçacık boyutunun termal özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Üç farklı boyuta sahip GNP nanoparçacıkların organik bir FDM içerisine %1, %3 ve %5 kütle bölüntülerinde katkılanması suretiyle elde edilen GNP/FDM kompozitlerinin ısıl iletkenlik, erime/katılaşma sıcaklıkları ve erime/katılaşma gizli ısıları ölçülmüştür. Termal özelliklerde elde edilen değişimler katkılanmamış FDM verileri referans alınarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, düşük GNP kütle bölüntülerinde ısıl iletkenlik iyileştirmesinin hem GNP nanoparçacık yüzey alanının hem de kalınlığının bir fonksiyonu olduğunu göstermiştir. Buna ilave olarak, daha kalın nanoparçacıkların yüksek FDM kütle bölüntülerinde daha etkin bir iletim ağı oluşturdukları belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca ısıl iletkenlikte elde edilen iyileştirmelerin termal performansa yansımaları da belirlenmiştir. GNP nanoparçacık kalınlığındaki artışa bağlı olarak ısıl iletkenlikteki iyileşmeler; 5% GNP(1-5nm)/ FDM, 5% GNP(6-8nm)/FDM ve 5% GNP(11-15nm)/FDM kompozitleri için sırasıyla %6.3, %107.5 ve   %113.7 olarak elde edilmiştir. Bu ısıl iletkenlik iyileştirmeleri, bir enerji depolama biriminde sırasıyla %5.5,% 18.3 ve % 20 civarında performans artışı sağlamıştır.
Keywords : FDM, Isıl İletkenlik, Boyut Etkisi, Grafen Nanoparçacık