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相变储能技术由于其储能密度大、灵活性高、应用成本低的优势,已经广泛的应用于社会上的通信、建筑、纺织等各个领域。当前对相变材料的研究工主要集中在了热性能的提升以及工程性能的改良上,而对相变材料的相变机理的研究工作并不是很多而且存在一定的争议。有机相变材料相比于无机相变材料具有相变温度低、过冷度小、安全性高等优点,羧酸是研究和使用最广泛的有机相变材料之一,本文以硬脂酸相变材料为研究对象,测试了硬脂酸的变温红外光谱(FT-IR)及紫外-可见吸收光谱(UV-Vis),结合前人的研究成果提出了硬脂酸的固-液相变机理,根据本文提出的相变机理,定性的指出了硬脂酸相变潜热的来源,并据此提出了两种提升硬脂酸相变潜热的方法,实验结果证明了该机理的正确性。第一、以变温FT-IR技术及UV-VIS光谱分析硬脂酸相变前后的分子结构的变化,并推测了硬脂酸的相变机理:硬脂酸固态下以三种二聚体形式存在,亚甲基以全反式构象存在;当加热升温变为液态时,烷基链转变为直链,硬脂酸中三种二聚体比例发生了变化,在转化过程中,羧基二聚体的双氢键被削弱。即硬脂酸相变潜热的来源是烷基链的构象翻转能、甲基亚甲基间的色散力和羧基二聚体上氢键的削弱;第二、制备了SA/α-CNTs复合相变材料,利用碳纳米管的高导热性能,来提高SA的热导率,利用碳纳米管管壁上密布的极性羧基来重塑SA分子排布;性能测试结果表明,SA/α-CNTs材料的控温时间缩短了近50%,相变温度降低了5℃,相变潜热提升6.6-9.8%;然后以制备的SA/α-CNTs复合材料为芯材,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为壁材,采用原位聚合法制备SA/α-CNTs/PMMA相变微胶囊,SEM和TEM图像证明,该材料的微观形貌显示为由碳纳米管连接的球状,DSC表明:相变潜热为125J/g,相变温度降低至50℃,相变过程无泄漏。第三、制备SA/PEG二元有机相变材料。FT-IR与UV光谱测试结果证明,在SA/PEG体系中,SA分子在升温相变后出现了第四种存在形式,HNMR和紫外吸收光谱进一步验证了我们对SA/PEG体系分子结构的判断;SA/PEG经氟溶剂处理后相变温度与SA相当,相变潜热有8%的提升,且全氟庚烷的预处理可以促进两种组分的共晶作用;控温曲线测试结果证明SA/PEG材料的控温性能比SA优秀。