工業生産および都市住民の生活から大量の排水および汚泥が発生し、汚泥の埋立は生態環境を深刻に破壊しています。大規模に市政汚泥を処理し、廃棄物を資源化して低炭素かつ低コストの蓄熱材料を製造するために、炭化ケイ素、窒化ホウ素、膨張黒鉛を熱伝導増強剤として添加し、汚泥焼却灰／硝酸カリウム複合相変化蓄熱材料（50％汚泥焼却炉灰＋50％硝酸カリウム）の熱伝導性能を強化する方法を提案しました。複合相変化蓄熱材料を製造し、熱伝導増強剤が複合相変化蓄熱材料の熱特性に与える影響を研究しました。結果は、膨張黒鉛は汚泥焼却灰／硝酸カリウム複合相変化蓄熱材料の熱伝導増強剤として適さないことを示し、質量分率2％の熱伝導増強剤の添加が融解潜熱の改善に最適であり、窒化ホウ素の添加が炭化ケイ素の添加より優れていることがわかりました。質量分率2％の窒化ホウ素を添加した試料の熱伝導率の向上が最も顕著で、100～400℃において試料SC3（熱伝導増強剤なし）に比べてそれぞれ65％、93％、117％、203％上昇しました。1,000回の加熱／冷却サイクル後、質量分率2％窒化ホウ素を含む試料の潜熱は35.29 J/g、蓄熱密度は292.1 J/gであり、質量分率2％炭化ケイ素を含む試料は潜熱40.90 J/g、蓄熱密度334.9 J/gでした。炭化ケイ素質量分率2％の試料、窒化ホウ素質量分率2％の試料の熱伝達速度はそれぞれ0.16℃/s、0.17℃/sでした。研究結果は、炭化ケイ素および窒化ホウ素が汚泥焼却灰／硝酸カリウム複合相変化蓄熱材料の熱伝導増強剤として有効であることを初歩的に証明しました。

汚泥焼却灰;硝酸カリウム;複合相変化蓄熱材料;熱伝導増強剤;蓄熱性能;熱安定性