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相变材料是潜热储热技术的工作介质,其相变特性和热物性对储热系统的性能产生重要影响。与水合无机盐和熔融盐等无机相变材料相比,有机相变材料不存在过冷、相分离和腐蚀性等固有缺陷,实用性好。然而,有机相变材料的导热系数低。将有机相变材料与多孔载体相结合来制备定形复合相变材料,不仅可以借助载体的高导热系数来提升复合相变材料的导热系数,而且还能克服相变材料发生固-液相变时的液相泄漏问题。在众多的多孔基质中,膨胀石墨(Expanded Graphite,EG)具有孔体积大且与有机相变材料相容性好等优势,使膨胀石墨基复合相变材料成为了潜热大且导热系数得到提升的一类定形复合相变材料,极具应用前景。鉴于导热系数直接影响相变材料的蓄放热速率,为了适应对蓄放热速率要求高的应用场合,本论文致力于提升膨胀石墨基复合相变材料的导热系数,提出了添加碳材料来制备高导热型三元复合相变块的策略,并通过优化进一步提升三元复合相变块的导热系数。本论文为了提高有机/EG二元复合相变块体导热系数,首先,将有机物PA作为有机相变材料,通过熔融复合法与膨胀石墨复合,制备了PA/EG二元复合相变材料。然后,将高导热碳添加剂碳纤维(Carbon Fiber,CF)和石墨片(Graphite Sheets,GS)分别添加入二元复合相变材料中,并将其压制成圆柱形相变块体,得到高导热型三元复合相变块体。结果表明,添加GS的效果优于CF,PA/GS/EG三元复合相变块体的导热系数为16.5 W/(m?K),并且PA/GS/EG三元复合相变块体的体积焓值为140.50 MJ/m~3,体积焓值与PA/EG二元复合相变块体相接近。该三元复合相变块体具有高效的蓄放热速率、优异的光热转化性能和良好的热可靠性能。为优化PA/GS/EG三元复合相变块体导热系数,探究了添加剂GS的厚度与宽长比对PA/GS/EG三元复合相变块体热特性的影响。将不同厚度与宽长比的GS添加入复合相变块体中制备PA/GS/EG三元复合相变块体,并对其热特性能进行测试。结果表明,添加剂GS的最佳厚度为0.05 mm,宽长比为13/30。优化后的PA/GS/EG三元复合相变块体的径向导热系数(垂直于压块方向)为21.25 W/(m?K),比PA/EG二元复合相变块体提升了59.8%;其轴向导热系数(平行于压块方向)为46.37 W/(m?K),比二元复合相变块体提高了138.8%;同时,PA/GS/EG三元复合相变块体的体积焓值为140.39 MJ/m~3,仅比二元复合相变块体体积焓值降低约0.08%。综上所述,PA/GS/EG三元复合相变块体具有高导热系数、较大的相变焓值、高效的蓄放热速率、优异的光热转化性能和良好热可靠性能等特性。因此,PA/GS/EG三元复合相变块体在太阳能热水系统、余热废热回收系统等领域具有巨大的应用前景。