相变蓄热技术是目前常用的节能技术,能够回收利用能源,调节能源供需侧矛盾,减少化石燃料的消耗和浪费,在太阳能利用、工业废热回收以及电子产品散热等方面得到广泛应用。相变蓄热技术的改进方向之一是提高相变材料的换热性能。石蜡是一种常用的相变材料,可在石蜡中添加具有高导热系数、高比表面积的膨胀石墨,制备成复合相变材料,形成导热通路加快热量的传递,减少蓄热时间,提高蓄热性能。在目前的研究中,往往讨论的是膨胀石墨的质量分数对材料蓄/放热特性的影响,然而研究中使用的不同规格的膨胀石墨导致许多研究结果中最佳质量分数不同。本文选择了未粉碎的80目膨胀石墨以及粉碎后50目-500目的膨胀石墨作为原材料,将膨胀石墨粒度从小到大记为A-E类。采用搅拌吸附的方法制备了质量分数2%-10%的膨胀石墨/石蜡相变复合材料,根据膨胀石墨原料和质量分数给材料编号,如E2为500目膨胀石墨质量分数2%的复合相变材料。对复合相变材料进行密度、相变特性和导热系数的物性测试后,搭建蓄/放热特性实验台,以70℃恒温水浴作为热源进行蓄热实验,以空气作为冷源进行放热实验。实验得到性能测试箱各测点的温度的升/降速率和蓄/放热时间来选择不同粒度膨胀石墨的最佳质量分数,并计算温度方向导数,从温度分布均匀性的角度进一步选出蓄/放热特性最好的复合相变材料。根据实验建立了蓄热模型,研究膨胀石墨对材料蓄热性能的改善情况。主要的研究结果如下:（1）在复合相变材料的物性上,空气的存在导致膨胀石墨/石蜡复合相变材料密度的实际值略小于理论值,但是孔隙率在6%以下,可忽略其对热物性影响。复合相变材料的相变温度相对于纯石蜡产生不同程度的滞后现象。相变潜热和导热系数变化规律相反,膨胀石墨粒度越小,质量分数越大,潜热越小,导热系数越大。（2）在蓄热过程中,性能测试箱内测点温度变化不同,选取了温升最快和最慢的测点,分析测点在同规格膨胀石墨不同质量分数下的相变复合材料中的温度变化,结果表明,50目、100目、325目和500目膨胀石墨较适合的质量分数分别为4%、4%、4%和8%。计算温差和方向温度导数分析温度均匀性,对比发现,蓄热性能较好的是B4、D4和E8。（3）在放热过程中,相变材料的上下层测点温差明显,在膨胀石墨同规格不同质量分数下对比放热最快和最慢的测点,结果表明,膨胀石墨质量分数越大,复合相变材料放热效果越好,计算温差和方向温度导数分析温度均匀性,对比发现放热性能较好的是D10。综合比较B4、D4、E8和D10的蓄热以及放热特性,发现B4的性能较好,是较优的复合相变材料。（4）根据数值传热学理论,对照实验建立模型,利用COMSOL软件对纯石蜡和复合相变材料B4的蓄热过程进行模拟。建立三维模型,作出合理假设简化模型,设定边界条件和初始条件,合理划分网格,保证网格质量,选取合适的求解器。对纯石蜡和B4模拟结果的测点温度变化、截面温度分布变化和截面液相分布变化进行对比,结果表明,添加4%的50目膨胀石墨能够有效提高传热速率,改善相变材料温度均匀性。对比实验值,最大偏差小于20%,在误差范围内,表明模型和假设合理,模拟结果可靠。