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随着我国建筑能耗总量不断攀升,建筑行业正快速向绿色、环保和节能方向发展,开发节能建筑材料已成为建筑行业的主要发展方向之一。本文将相变材料与石膏结合,制备成石膏基相变储能材料,在不增加石膏材料自重的情况下,使石膏具有一定的储热能力,能有效调节建筑材料内部的温度波动,从而提高建筑物的舒适度,降低建筑能耗,提高能源利用率。文章围绕相变材料和石膏基相变储能材料,主要进行了以下工作: ⑴相变材料的选择和稳定的复合相变材料的制备及性能研究。首先从相变温度出发,选择合适相变温度的相变材料。测试摩尔比不同月桂酸-癸酸二元混合脂肪酸的相变稳定性和相变潜热,选择合适相变温度的比例作为备用二元混合脂肪酸相变材料。结果表明:当月桂酸与癸酸摩尔比例为1∶1时,二元混合脂肪的相变温度范围为22.0-30.1℃,相变潜热为120J/g,为较为合适的相变材料。将相变材料与改性膨润土按不同质量比例经液相插层制备复合相变材料,并设计了能有效检验复合相变材料稳定性的方法。结果显示,相变材料与膨润土质量比例为1.1∶1时,可达到膨润土的稳定插层量。通过XRD检测,相变材料已进入膨润土的层间,经红外光谱分析,相变材料在膨润土层间是以物理嵌合的方式存在的,并无化学反应发生;同时测试了复合相变材料的热性能,观察了复合相变材料的微观形貌。 ⑵石膏基相变储能材料的制备及性能研究。分别用两种不同晶型的半水石膏与掺量分别为0%、30%、40%和50%的复合相变材料混合,制备了石膏基相变储能材料。测试了石膏基相变储能材料在0℃和50℃环境中的蓄放热曲线,研究了其在蓄放热过程中的相变行为过程,并测试了经20次冷热循环过后石膏基相变储能材料的稳定性。同时测试了石膏基复合相变材料的抗压强度,探讨了可以作为建筑围护结构使用的石膏基相变材料的制备方法,对比了两种不同半水石膏基相变储能材料的性能。结果表明,石膏基相变储能材料对基体的调温作用显著,且稳定性良好;复合相变材料掺量为40%的两种石膏基相变储能材料均可用于建筑结构,其中α型半水石膏基相变储能材料的强度和导热能力更优,而β型半水石膏基相变储能材料的调温能力更优。 ⑶石膏基相变储能材料的热传导。研究了相变储能材料蓄放热过程中的传热过程,以及过程中的影响因素;同时分析了影响储能材料热传导的因素,并提出增强热传导的方法。