当今世界能源消耗巨大,近一半能源消耗来自建筑,从低碳节能到现今的碳中和理念提出,研究开发出合适绿色节能建筑材料或技术迫在眉睫。近几年来,国内外已发展出大量的节能技术,在建材领域中,相变材料的应用已逐渐成为一个热门课题。为解决相变材料在建筑材料应用中兼容性不好、与基体脱离等问题,本论文采用三聚氰胺-甲醛-尿素包裹正十八烷通过原位聚合法制得相变材料微胶囊。在水泥砂浆中加入相变微胶囊可以提高水泥的储热能力,但力学性能会大幅下降,故引入等量钢渣替代部分水泥来解决这一问题。运用COMSOL软件构建相变微胶囊和相变微胶囊改性砂浆的有限元模型并对其保温性能进行分析预测,仿真模拟与实验耦合反馈,从微观机理上对热传导做出理论解释。采用光学显微镜观察预聚次数和反应时间、反应转速等合成工艺对微胶囊初期形态的影响;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热法、热重分析法分析相变微胶囊的微观形貌、储热性能及热稳定性。研究结果表明,反应转速为500 rpm、预聚次数为3次、反应时间为1.5 h制得的微胶囊均呈球形,粒径大小均匀,相变焓值为177.8 J/g。不同掺量和粒径的钢渣粉等量替代水泥制得钢渣水泥砂浆,研究其力学性能和保温性能。研究结果表明,纯水泥砂浆的强度总体上大于钢渣水泥砂浆的强度。水泥砂浆的内外温差随着钢渣掺量的增大而降低,随着钢渣粒径的减小而降低。钢渣掺量取10%,钢渣粒径取0.5 mm为最佳性能组合。研究相变微胶囊的掺量对钢渣水泥砂浆保温性能的影响,研究结果表明,相变钢渣水泥砂浆的内外表面温差随着掺量的增加而增大。当掺量为15%时,不同加热温度下内外表面温差最大,其力学强度低于纯水泥砂浆强度,基于钢渣的等量替换使力学性能未大幅下降。通过COMSOL软件模拟相变微胶囊受外界环境影响的相变过程,发现外界温度接近相变温度时,芯材内部液态含量逐渐增多,固态含量逐渐减少;再对相变砂浆和纯水泥砂浆在不同温度下的保温效果进行模拟分析,发现相变砂浆内表面温度相较于纯水泥砂浆内表面温度分别降低0.3℃、0.9℃、1.6℃。