显热储热技术是目前一种高效合理配置能源与资源、平衡热能的供给与需求的成熟且有效的手段,其在建筑节能、工业余热废热回收、清洁可再生能源利用等方面极具应用潜力。该技术采用的材料中,作为固态显热储热材料的铁矿石引起了各国研究者们的关注。铁矿石具有的许多优点使其成为适合应用于集中式太阳能热发电站的良好高温储热材料。但为了进一步满足集中式太阳能热发电站的效率要求,其热性能,特别是比热容和热导率,亟待提高。在本文中,我们首次将纯铝粉按照不同比例添加到天然铁矿石中,在空气气氛下烧结制备得到掺铝铁矿石复合储热材料。借助X射线衍射技术、扫描电子显微镜技术、X射线光电子能谱技术、同步热分析等多种手段对样品矿物组成、微观形貌和热学性能进行表征和测试,进而研究掺杂的铝对天然铁矿石材料的热性能造成的可能影响。研究结果表明,通过掺杂铝可以大大提高天然铁矿石的比热容和热导率。但是增强效果与铝含量密切相关。铝掺杂量为3～5 wt.%时,可以获得最佳的增强结果。相比于天然铁矿石,掺铝样品的比热容和导热率可分别提高高达36%和176.1%。为进一步探究铝在热性能提高中发挥的作用,在真空气氛下烧结制备了掺铝3 wt.%的样品,以及在空气气氛下烧结制备了掺氧化铝3wt.%的样品。通过测试表征发现,掺杂的铝粉会与铁矿石中的各类物质,包括铁氧化物、SiO2在内,发生复杂的物理化学反应,在反应过程中产生的铝离子会改善铁矿石材料的热学性能,且掺杂纯铝粉的方式相比于直接掺杂氧化铝提供铝离子,更有利于样品热性能的改善。热稳定性研究方面,A3-1000样品进行了0-500次热循环测试,其密度、比热和热导性能的测试结果初步表明该样品具有良好的热稳定性。