有机相变材料(PCM)具有潜热高、过冷度小、安全无毒等优点成为应用最广泛的一类相变储能材料。目前通过简单封装及导热剂添加等方式解决形态稳定性差和热导率低的研究较多,对基体的封装作用、相变行为及传热过程的影响机制等科学问题研究不足,在储能技术创新上缺乏一定的理论参考。针对以上问题,本论文开展了改性膨胀蛭石基有机复合PCM的性能调控及影响机制研究。采用盐酸和十二烷基三甲基溴化铵对膨胀蛭石进行酸处理及插层改性,选用聚乙二醇和石蜡作为有机相变储能介质,氧化铝为导热剂,通过物理浸渍法制备有机复合相变储能材料。本论文主要研究了改性处理对膨胀蛭石封装作用的影响、PCM在孔道中的相变动力学行为及强化传热机制等,并评估了复合相变储能材料的应用价值。论文取得的主要成果有:通过探究酸浸出及有机插层处理对膨胀蛭石孔道结构的影响,阐明了孔道调控机制,获得了具有最佳孔径大小、孔体积及孔隙率的改性技术,证明了两种改性处理对膨胀蛭石层间和表面的表面能及有机亲和性等特征均有改善作用。制备的改性膨胀蛭石可被用作PCM封装基体。经过对改性膨胀蛭石基有机PCM封装效果的研究,深入分析了封装作用改善机制。结果发现,用于有机PCM封装的酸改性膨胀蛭石比膨胀蛭石现有制备技术具有更高的封装率,与有机PCM亲和性的提高同样利于对有机PCM的封装作用,二者协同作用下封装率更高(>70 wt.%),进而增强了复合相变储能材料的储热能力(>130 J/g)。探究了改性膨胀蛭石对PCM相变行为的作用效果,并阐明了相变行为影响机制。非等温结晶动力学研究表明改性膨胀蛭石能够进一步降低聚乙二醇的成核活化能,但对其晶体生长仍存在一定的限制作用,而有机插层改善了封装基体与石蜡的亲和性,对石蜡的凝固进程具有促进作用,使凝固潜热得到改善。利用XRD、TGA、热导率及DSC等测试手段评估了制备的新型改性膨胀蛭石基有机复合相变储能材料的其他应用性能。获得的复合相变储能材料均具有良好的化学相容性、热稳定性、热导率及循环可靠性,具备较好的应用潜力。本论文获得了高形态稳定性、高储热能力及高热导率矿物基有机复合相变储能材料的新型制备技术,改性基体对PCM封装作用及相变行为影响机制的理论研究为高性能孔道矿物基有机复合PCM的制备提供了一定的理论参考。