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随着工业和经济的发展,对能源的需求日益迫切,相变储能材料在各国迅速崛起并不断发展。相变材料是利用材料的相转变实现能量的吸收或释放,其可用于处理能量供求间的不匹配,是提升资源使用效率以及环保的关键技术,在很多行业中均拥有非常广阔的前景。本文选择癸酸-十六醇为相变材料,以水热处理过的尾矿陶粒为载体基质制备了相变储能陶粒,利用XRD、DSC、SEM和IR研究了复合相变储能材料的结构和热学性能,主要工作如下:(1)相变材料体系的选择。采用步冷曲线分析和DSC分析方法研究了癸酸-肉豆蔻酸、癸酸-十六醇、月桂酸-肉豆蔻酸三个体系的相变行为及热性能。结果表明,三个体系都可以形成低共熔混合物;对比三个体系的最低共熔点温度和相变潜热,75%癸酸-25%十六醇的共熔点温度最接近人体舒适温度,且相变焓最高,其相变温度为21.58℃,相变潜热为180.48 J/g。(2)尾矿陶粒的制备及其水热处理。分别以金矿渣和银矿渣为主要原料制备了 A、B陶粒,两种陶粒的主要物相均为石英,此外还含少量钙长石。A、B陶粒在120-160℃下的NaOH溶液中水热处理6至12h后,均出现了 P型沸石新相,而B陶粒在16℃下的KOH溶液中水热处理4至20h后,出现钙十字沸石新相。随着水热温度的升高、水热时间的延长,石英的XRD衍射峰强度逐渐降低,P型沸石相或钙十字沸石相的衍射峰强度逐渐增加,同时伴随着陶粒吸水率的提升。经NaOH溶液水热处理的A、B陶粒的最大吸水率分别为41%、55%,而经KOH溶液处理的B陶粒的最大吸水率达44%。(3)相变储能陶粒的热性能研究。选择75%癸酸-25%十六醇为相变材料,以在KOH溶液中经过160℃、20h水热处理的B陶粒为基质制备了沸石陶粒相变储能材料,其相变温度为20℃,相变潜热为41.48J/g,沸石陶粒对相变材料的吸附率达到42%,而未经水热处理的B陶粒对相变材料的吸附率为31%,制得的相变储能陶粒的相变温度为23.4℃,相变潜热为35.4 J/g。相变材料与陶粒基质之间为物理吸附作用。在50-10℃的降温试验中,相变储能试件降温所需时间远大于空白试件所需时间,具有很好的延缓温度变化效果。综上所述,癸酸-十六醇/沸石陶粒相变储能材料的相变温度适宜,相变焓较高,性能良好,适用于建筑领域。