Caractérisation thermo-structurale de paraffines commerciales : comparaison entre formes vrac et microencapsulées

Caractérisation thermo-structurale de paraffines commerciales : comparaison entre formes vrac et microencapsulées Lydia Ferdjallah1*, Christophe Cheng1, Magali Fois1, Laurent Ibos1,2 1 Univ Paris Est Creteil, CERTES, F-94010 Créteil, France. 2 Univ Paris Est Creteil, CERTES, F-77567 Lieusaint, France. Auteur correspondant : lydia.ferdjallah@u-pec.fr Les matériaux à changement de phase (PCM), en particulier les paraffines, sont largement étudiés pour le stockage d’énergie thermique, notamment dans le cadre de la réduction des îlots de chaleur urbains et de l’amélioration du confort thermique des bâtiments. Ces matériaux peuvent être utilisés à différentes échelles, aussi bien en extérieur (par exemple dans les infrastructures routières) qu’à l’échelle du bâtiment. Parmi les PCM disponibles, les paraffines commerciales couvrent une large gamme de températures de changement de phase. Pour les applications liées au bâtiment, les paraffines présentant une transition entre 28°C et 35°C sont particulièrement adaptées. Toutefois, des variations liées à la composition, au fournisseur ou encore à la nature du matériau utilisé pour l’encapsulation peuvent influencer significativement leurs propriétés thermiques et structurales. Dans la continuité de travaux antérieurs [1], cette étude vise à comparer plusieurs paraffines présentant une température de changement de phase d’environ 28°C, sous forme vrac et microencapsulée. Des analyses complémentaires ont également été réalisées sur d’autres paraffines (RT31 et RT35HC) afin de mieux comprendre leur comportement cristallin. Les propriétés thermiques ont été caractérisées par calorimétrie différentielle à balayage (DSC), tandis que la structure cristalline a été étudiée par diffraction des rayons X (DRX). Les résultats préliminaires mettent en évidence des différences notables d’enthalpie et de comportement de transition de phase entre des paraffines présentant pourtant des températures de fusion similaires. Les analyses DRX révèlent également des variations de cristallinité et d’organisation cristalline selon les matériaux et leur formulation. Par ailleurs, l’encapsulation semble modifier la structure cristalline, notamment en raison de la présence de la coque polymère. Ce travail souligne l’intérêt d’une approche combinant analyses thermiques et structurales pour la sélection des PCM. Les perspectives visent à étendre cette étude à d’autres matériaux ainsi que leur intégration dans des matériaux de construction pour des applications en extérieur et en intérieur. [1] Ferdjallah L, Fois M, Ibos L, Dumoulin J. Utilisation de matériaux à changement de phase pour lutter contre les îlots de chaleur urbains 2023. https://doi.org/10.25855/SFT2023-079.

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