表面温度控制是红外隐身的主要技术途径之一。相变材料由于能够将目标热源或太阳辐射热能转化为潜热储存起来,从而避免表面温度的剧烈变化,近年来,在红外隐身材料领域表现出潜在的应用前景,已逐渐为人们所关注。常用相变材料在固-液相转变时生成液态,必须要有容器来进行盛装,造成实际使用的不便。本论文正是针对上述问题,采用溶胶-凝胶法,以聚乙二醇（PEG）为相变材料,正硅酸乙酯（TEOS）反应生成的SiO₂为载体基质,制备出在PEG熔点以上任能保持形态稳定的PEG/ SiO₂定形相变材料,在分析PEG/ SiO₂定形相变材料的合成机理的基础上,对材料和工艺问题作了创新性和探索性研究。主要内容为:1.研究了溶胶-凝胶法制备PEG/SiO₂定形相变材料的新工艺及其热性能。采用TEOS为前驱体,分别以分子量为1500、2000、4000、6000、10000的PEG为相变材料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,进行溶胶-凝胶反应。混合溶液的PH值为1,反应时间4小时,陈化温度40℃,陈化时间不少于24小时,干燥温度为80℃,干燥时间不少于3天。在对应分子量的PEG合成的PEG/ SiO₂定形相变材料中,PEG的最大质量含量在80%～83%之间。在80℃下放置24小时,未观察到PEG的流动和渗出。DSC分析表明相变温度在47.58℃～63.26℃之间,相变焓在73.70 J/g～131.3 J/g之间。比重瓶法测得密度在1.220 g/cm3～1.301 g/cm3之间。同时,通过对20g样品的步冷曲线的分析得到,控制温度保持在在38.9℃～51.8℃之间,控温时间在15～20分钟之间。2.详细研究了PEG/ SiO₂定形相变材料的改性机理及影响其热性能的因素。DSC分析表明,定形相变材料的相变温度和相变焓随着PEG分子量的增加而增加,但低于对应分子量的纯PEG的相变焓和相变温度。本文尝试利用互穿网络和包覆理论,从微观上初步讨论了纳米SiO₂对定形相变材料热性能影响。通过DSC和XRD研究了PEG在SiO₂纳米网孔中的结晶行为。研究表明,纳米SiO₂固定和限制了PEG的分子链,PEG长链无法自由进入结晶区,晶格无法整齐排列,PEG结晶区内缺陷增多,结晶度下降,引起相变焓的减少和相变温度的下降。通过IR分析和吸湿性测定,反应残留的Si-OH及纳米SiO₂的吸附的水和乙醇降低了PEG的质量含量,材料的相变焓降低。通过本实验对PEG/ SiO₂定形相变材料热性能研究和对纳米SiO₂网络结构内高分子PEG相变材料相变行为的分析讨论,对制备出纳米高分子相变材料有重要的理论指导意义。