石蜡相变乳液作为一种集储热与传热于一体的新型功能流体,已被广泛应用于太阳能存储和工业余热回收等领域。但是石蜡相变乳液在使用过程中会出现明显的过冷现象,极大降低其储热与传热的性能。为了揭示石蜡相变乳液过冷现象的机理,研究抑制过冷现象的方法,制备无过冷现象的石蜡相变乳液,本研究筛选了适宜的乳化剂及助乳化剂,在适宜乳化温度和搅拌速度下,采用相转变法制备了不同粒度的石蜡相变乳液。用马尔文激光粒度仪测量了石蜡乳液的粒度分布特性和粒径的大小;用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了石蜡乳液液滴的形貌特征;用全能稳定性分析仪评价了石蜡乳液稳定性;用流变仪测量了石蜡乳液的流变行为;用差示扫描量热仪测量了石蜡乳液的热力学性质,包括熔点、凝固点和热焓值等。主要研究结果如下:(1)以固体石蜡为油相,司盘80(Span-80)和吐温80(Tween-80)为复配乳化剂,并以正丁醇作为助乳化剂,采用相转变法可制得稳定的石蜡相变乳液。当固体石蜡的含量为]0wt.%,正丁醇的含量为2.0 wt.%,乳化剂的含量为3.0、4.0、5.0、6.0 和 7.0 wt.%,Span-80 与 Tween-80 的质量比为 7:8,乳化温度为 80 ℃,搅拌速率为1000 rpm,乳化时间为40 min时,可制得平均粒径分别为330、257、217、173和147 nm的稳定石蜡相变乳液。制得的石蜡相变乳液为剪切变稀的非牛顿流体,具有良好的流动性。(2)DSC的实验结果表明,石蜡相变乳液在降温时均会出现明显的过冷现象,且过冷度随着降温速率的增加而线性升高。不同粒度的石蜡相变乳液的本征过冷度无显著差异,约为15.0 ℃。产生过冷现象的原因为降温时乳液中石蜡的结晶凝固主要以均相成核的方式为主。(3)通过引入固体粒子,诱导石蜡以异相成核的方式进行结晶,则可以有效抑制石蜡相变乳液的过冷现象。以氢氧化镁铝为乳化剂,通过机械搅拌的方法可制得无过冷现象的稳定石蜡Pickering乳液,乳液黏度适中。通过正交试验,优化了蜡水比、氢氧化镁铝含量和搅拌速率三个参数。最优的制备工艺为蜡水质量比等于1:8,氢氧化镁铝含量为4.0 wt.%,搅拌速率为6000 rpm。