La production industrielle et la vie urbaine génèrent une grande quantité d’eaux usées et de boues, dont l’enfouissement détruit gravement l’environnement écologique. Afin d’éliminer à grande échelle les boues municipales et de valoriser les déchets en matériaux de stockage thermique à faible carbone et à faible coût, il est proposé d’ajouter du carbure de silicium, du nitrure de bore et du graphite expansé comme agents d’amélioration de la conductivité thermique afin de renforcer la performance thermique des matériaux à changement de phase composites à base de cendres d’incinération de boues/nitrate de potassium (50% cendre + 50% nitrate de potassium). En préparant ces matériaux composites, l’effet des agents d’amélioration de la conductivité thermique sur les propriétés thermiques a été étudié. Les résultats montrent que le graphite expansé n’est pas adapté comme agent d’amélioration thermique pour ces matériaux composites ; l’ajout de 2% en masse de l’agent est optimal pour l’amélioration de la chaleur latente de fusion, et l’ajout de nitrure de bore est supérieur au carbure de silicium ; l’échantillon avec 2% de nitrure de bore montre la meilleure amélioration du coefficient de conductivité thermique, avec des augmentations respectives de 65%, 93%, 117% et 203% entre 100 et 400 °C par rapport à l’échantillon SC3 (sans agent). Après 1000 cycles de chauffage/refroidissement, la chaleur latente de fusion de l’échantillon avec 2% de nitrure de bore est de 35,29 J/g et la densité d’énergie thermique de 292,1 J/g, tandis que l’échantillon avec 2% de carbure de silicium présente une chaleur latente de 40,90 J/g et une densité énergétique de 334,9 J/g ; les vitesses de transfert thermique des échantillons avec 2% de carbure de silicium et de nitrure de bore sont respectivement de 0,16 et 0,17 °C/s. Ces résultats montrent la faisabilité d’utiliser le carbure de silicium et le nitrure de bore comme agents d’amélioration thermique pour ces matériaux composites.

Cendres d’incinération de boues; Nitrate de potassium; Matériaux composites à changement de phase; Agents d’amélioration de la conductivité thermique; Performance de stockage thermique; Stabilité thermique