二十一世纪,高速铁路的不断发展使得我国进入了高速空调列车的时代,动车、高铁成为人们出行选择的首要交通工具,科技的进步使得列车运行速度不断提高,人们对出行交通工具的要求也越来越高,因此,现代列车在提高运行速度的基础上,还要为乘客提供安静舒适、清洁卫生的乘坐环境。列车车身热负荷与车体的密封性以及车厢外围护结构的隔热性能息息相关,为了减少车厢内部空调系统的机械能耗,同时满足乘客的舒适度要求,需要提高围护结构的隔热性能,围护结构所使用的材料直接影响车厢的隔热性能,相变材料作为一种新型储能材料,在和其他材料相同体积的情况下可以储存和释放大量的热量,将其用于车厢围护结构隔热,可以减少隔热层厚度,增大车内活动空间,同时减小机械制冷能耗达到节能环保的目的。聚乙二醇(PEG)是一种性能优良的高分子相变材料,具有无毒、相变潜热高、性能稳定、耐腐蚀等优点,但最大的问题是容易泄露,因此,本文采用物理共混法和真空浸渍法分别制备了聚乙二醇/鞣酸模板介孔硅(PEG/TAMS)和聚乙二醇/洋葱状介孔硅(PEG/Meso-Onion-S)两种新型复合定型相变材料,解决了聚乙二醇易泄露的问题,并且通过多种测试手段对复合材料的组成结构、热稳定性、结晶性能和化学性能等进行研究。开发使用鞣酸模板介孔二氧化硅(TAMS)作为聚乙二醇(PEG)的载体制备新型形状稳定的相变材料(PEG/TAMS)用于热能储存,该新型复合定型相变材料的合成方法简单环保且无表面活性剂,同时成本效益高。表征结果表明,PEG和TAMS之间是物理吸附,TAMS对PEG的晶体结构没有影响;TGA热分析结果表明,PEG/TAMS具有优异的热稳定性,使用温度范围较宽;另外,DSC结果表明,PEG/TAMS具有良大的潜热,其熔化焓和凝固焓分别达到114.7 J/g和102.4 J/g。因此,PEG/TAMS具有很大的实际应用潜力。开发使用洋葱状介孔二氧化硅(Meso-Onion-S)作为聚乙二醇(PEG)的载体合成了新型复合定型相变材料(PEG/Meso-Onion-S)。研究了PEG/Meso-Onion-S的结构表征和储热性能。表征结果表明,PEG与Meso-Onion-S之间的相互作用是物理吸附,Meso-Onion-S对PEG的晶体结构没有影响;热重分析结果表明,PEG/Meso-Onion-S具有良好的热稳定性,在30℃至250℃没有观察到明显的重量损失;DSC结果表明,PEG/Meso-Onion-S的熔融和凝固焓分别达到120.4 J/g和108.56J/g。所有的结果表明,PEG/Meso-Onion-S具有巨大的实际应用潜力。将新型复合定型相变材料应用到车厢隔热壁,相变材料可以吸收空气中多余的热量,需要时释放,从而降低传热温差,减少隔热层的厚度,增大车体的净容积,减少机械能耗,延长制冷设备的寿命,达到节能的效果。