石蜡_膨胀珍珠岩复合相变储能材料的研究
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石膏基相变储能材料的性能研究
３ 试 验 结 果 与分 析
． Ｓ 分 液相 泄 漏 问题［ 制备 石蜡 ／ 胀 珍珠 岩 复合 相 变储 能 ３１ 复合 相变储 能材 料 的Ｄ Ｏ 析 ４ １ ． 膨
材料 。 后将 复合 相变储 能材料 与石 膏复合 制备 石膏 然
特性 进行研 究
对 石蜡 和复合相 变储 能材 料进 行 Ｄ Ｃ分析 ． Ｓ 曲线
新 型墙 材
ＮＯ Ｗ ａ ｌ ｆ ｒ ｌ Ｗ ｌＭａ ｅ ｉ ｓ ａ
０
石膏基相变储能材料的性能研究
李启 金 姜 葱 葱 李 国忠
（ 济南大学材料科学与 工程学院 ， 济南 ２ ０ ２ ） ５ ０ ２
ｆ 摘 要１ 以 石蜡 为相 变储 能材 料 ，膨 胀 珍 珠 岩 为吸 附材 料 ．制备 石 蜡， 胀 珍 珠 岩 复 合相 变 储 能材 膨
ｈ吸水率 ， 结果 见 图 ３ 。 数 （５ 基本 一致 ． ６ ％） 这表 明石蜡／ 膨胀珍 珠岩复合相 变储 ２
能材料仍保 持着混合石蜡原有 的高相变潜 热特性 。
３２ 石 膏基 相变储 能材 料的 性能 测定 ．
３ ． 力 学 性 能 的 测 定 ．１ ２
５ ． ３Ｏ ５ ． ２Ｏ ５ ． １Ｏ
１ 引言
目 ０目，购 自信 阳恒 业珍珠 岩保 温材 料 厂 ；建 筑 石 ８ 膏 ， 自山西省 曲沃县 石膏 厂 购 采 用 真空 吸 附法 制 备石 蜡／ 胀 珍 珠 岩复 合 相 变 膨
相 变储 能 材 料是 利 用 其 相 转 变过 程 中 吸热 或 放 ２２ 石蜡／ 胀珍 珠岩 复合相 变储 能材料 的制 备 ＿ 膨
—
３ ５
３ ｏ
２ ５
２ ０
１ ５
数据 ， 得到试样 降温控温 曲线 ， 图 ４ 见 。
相变石蜡复合膨胀珍珠岩的制备与表征
相变石蜡复合膨胀珍珠岩的制备与表征郭振华;马康;兰北辰【摘要】Through Scanning Electron Microscope（SEM） and Differential Scanning Calorimeter（DSC） with vacuum absorption method, the pa-per studies micro-structure and thermal performance of composite material. The experimental results show that ： all micro-hole of expanded perlite rock can be filled with paraffin wax absorbed, the phase change enthalpy of composite phase energy-storing material is lower than that of single phase change of paraffin wax, the optimal quality ratio of paraffin wax and expanded perlite rock is 3： 1.%通过扫描电子显微镜（SEM）与差示扫描量热仪（DSC），采用真空吸附法对复合材料微观结构及热性能进行了研究。
试验结果表明：经过吸附后，膨胀珍珠岩的所有微孔基本被石蜡填充；复合相变储能材料的相变焓相对于单一石蜡的相变焓有所降低；石蜡与膨胀珍珠岩复合的最佳质量比为3：1。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)026【总页数】2页(P122-123)【关键词】石蜡;膨胀珍珠岩;相变储能材料;真空吸附法【作者】郭振华;马康;兰北辰【作者单位】河北工业大学能源与环境工程学院,天津300402;河北工业大学能源与环境工程学院,天津300402;中铁建设集团有限公司,北京100080【正文语种】中文【中图分类】TU5510 引言目前，能源问题十分严峻，建筑节能已迫在眉睫。
相变建筑节能材料的制备及性能研究
韧 性 ， 好 的耐 酸 碱 性 ， 较 良好 的 混 容性 、 膜 性 ， 够 融 温度 以下 还有 一个 固一 成 能 固相 变 。而 复合 相 变材 料 的
２１． ０ １ ４墙材革新与建筑节能 ３１
新 型墙 材
Ｎｅ Ｗ ａ Ｉ ｔ ｒ ｌ ｗ ｌＭａ ｅ ｉ ｓ ａ
０
新 型 墙 材
Ｎｅ Ｗ ａＩ ｗ ｌＭａ ｅ ｉ ｌ ｔｒ ｓ ａ
相变建筑节能材料的制备及性能研究
姜 葱 葱 高子 栋 李 国忠
（ 南大学 材料科 学 与工 程学 院 ，济 南 ２ ０ ２ ） 济 ５ ０ ２
【 摘 要】 利 用 石 蜡 、 胀 珍 珠 岩 、 Ａ ￣ 液 制 备 出 复合 相 变 材 料 。 其 掺 加 到 石 膏 中制 备 相 变 建 筑 膨 Ｖ ＥＬ 将
膨 胀 珍 珠 岩 ： 部 疏 松 、 孔 ， 蜂 窝 状 结 构 ， ２ ０ ｍｘ Ｏ ｍ）脱 模 干燥得 到相 变建 筑节 能材料 。 内 多 呈 ０ｍ ｌｍ ，
具 有 导 热 系 数 低 、 附性 强 等 特 性 ， 试 验 采 用 信 吸 本 阳恒 业 珍 珠 岩 保 温 材 料 厂 产 品 ． 颗 粒 多 呈 白色 或 其
节 能 材料 ， 利 用 差 示 扫 描量 热 分 析 （ Ｓ ）导 热 系数 测 定 仪 等 手段 研 究 其 性 能 。 果 表 明 ： 并 ＤＣ 、 结 复合 相 变 材料 的相 变 温 度 、 变焓 较 石 蜡 试 样 变 化 不 大 。相 变 建 筑 节 能 材 料较 石膏 试 样 结 构 致 密 度 下 降 ． 导 相 但 热 系 数有 所 降低 ， 随 着 复合 相 变 材 料 掺 加 量 的 增 大 ， 热 系 数 降 低 幅度 增 大 且 导 【 键 词 】 相 变 材 料 ； 筑 节 能 ； 膏 关 建 石
２１． ０ １ ４墙材革新与建筑节能 ３１
新 型墙 材
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０
新 型 墙 材
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相变建筑节能材料的制备及性能研究
姜 葱 葱 高子 栋 李 国忠
（ 南大学 材料科 学 与工 程学 院 ，济 南 ２ ０ ２ ） 济 ５ ０ ２
【 摘 要】 利 用 石 蜡 、 胀 珍 珠 岩 、 Ａ ￣ 液 制 备 出 复合 相 变 材 料 。 其 掺 加 到 石 膏 中制 备 相 变 建 筑 膨 Ｖ ＥＬ 将
膨 胀 珍 珠 岩 ： 部 疏 松 、 孔 ， 蜂 窝 状 结 构 ， ２ ０ ｍｘ Ｏ ｍ）脱 模 干燥得 到相 变建 筑节 能材料 。 内 多 呈 ０ｍ ｌｍ ，
具 有 导 热 系 数 低 、 附性 强 等 特 性 ， 试 验 采 用 信 吸 本 阳恒 业 珍 珠 岩 保 温 材 料 厂 产 品 ． 颗 粒 多 呈 白色 或 其
节 能 材料 ， 利 用 差 示 扫 描量 热 分 析 （ Ｓ ）导 热 系数 测 定 仪 等 手段 研 究 其 性 能 。 果 表 明 ： 并 ＤＣ 、 结 复合 相 变 材料 的相 变 温 度 、 变焓 较 石 蜡 试 样 变 化 不 大 。相 变 建 筑 节 能 材 料较 石膏 试 样 结 构 致 密 度 下 降 ． 导 相 但 热 系 数有 所 降低 ， 随 着 复合 相 变 材 料 掺 加 量 的 增 大 ， 热 系 数 降 低 幅度 增 大 且 导 【 键 词 】 相 变 材 料 ； 筑 节 能 ； 膏 关 建 石
复合相变材料的制备与应用研究进展
相变材料 的相变温度和相变焓稳定 ，石蜡被吸 附进膨
２ ４ ３复 凝 聚法 ．．
由两种或多种带有相反 电荷的线性无规聚合物材
２ １年第３ ０ １ 期
中 国 非 金 属 矿 工 业 导 刊
总 第 ８ 期 ９
料作囊壁 ，将芯材分散在囊壁材料水溶液 中，在适 当 的ｐ Ｈ值 、温度和稀释条 件下 ，使相 反 电荷 的高分 子 材料间发生静 电作用而相互吸引 ，导致溶解度降低并 分成两组 ，即贫相和富相 ，富相中的胶体可作为微胶 囊的壳 ，该现象 即为复凝聚。实现复凝聚 的必要条件 是两种聚合物离子 的电荷相反且数量恰好相等 ；同时
在两种不相混溶 的相变材料 乳化体 系中 ，通常采用水
一
李忠等 通过用 熔融浸渗法制备 出的Ｃ Ｓ ／ Ａ－ Ａ 蒙 脱土复合 相变储 能材料 经过ＸＲＤ、Ｉ Ｒ、Ｄ Ｃ 测证 Ｓ 检 明所 得到 的复 合相 变材 料适 合于 民用 建筑 材料 的使
用。
有机溶剂乳化体 系。在 聚合反应时两种单体分 别从
等导热物质 ，此种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法 比较适合 制备工 业和建筑 用低
温的定形相变 材料 。
因此在宏观上 为固态颗粒。微胶囊技术制备热控相变 复合材料有很多优点 ：相变材料在相变过程 中无渗 出
且 保持 定形 结构 ；阻止 了相变 材料 与 外界环 境 的反 应 ；增 加了热交换面积。微胶囊法 中最常用的有 界面 聚合法 、原位聚合法 、复凝 聚法和 喷雾干燥法 。
聚合反应 ，生成的聚合物膜覆盖液滴表面 ，从而得到
微胶囊相变材料 。原位聚合法是建立在可溶性单体或
相变材料与多 孔载体 的复合 制备方法 采用真 空浸 渗法 。如果简单的将多孔材料浸泡在液体 中一般很难 在其 中吸收大量的液体 ，其原 因是在材料 内部 孔隙滞
２ ４ ３复 凝 聚法 ．．
由两种或多种带有相反 电荷的线性无规聚合物材
２ １年第３ ０ １ 期
中 国 非 金 属 矿 工 业 导 刊
总 第 ８ 期 ９
料作囊壁 ，将芯材分散在囊壁材料水溶液 中，在适 当 的ｐ Ｈ值 、温度和稀释条 件下 ，使相 反 电荷 的高分 子 材料间发生静 电作用而相互吸引 ，导致溶解度降低并 分成两组 ，即贫相和富相 ，富相中的胶体可作为微胶 囊的壳 ，该现象 即为复凝聚。实现复凝聚 的必要条件 是两种聚合物离子 的电荷相反且数量恰好相等 ；同时
在两种不相混溶 的相变材料 乳化体 系中 ，通常采用水
一
李忠等 通过用 熔融浸渗法制备 出的Ｃ Ｓ ／ Ａ－ Ａ 蒙 脱土复合 相变储 能材料 经过ＸＲＤ、Ｉ Ｒ、Ｄ Ｃ 测证 Ｓ 检 明所 得到 的复 合相 变材 料适 合于 民用 建筑 材料 的使
用。
有机溶剂乳化体 系。在 聚合反应时两种单体分 别从
等导热物质 ，此种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法 比较适合 制备工 业和建筑 用低
温的定形相变 材料 。
因此在宏观上 为固态颗粒。微胶囊技术制备热控相变 复合材料有很多优点 ：相变材料在相变过程 中无渗 出
且 保持 定形 结构 ；阻止 了相变 材料 与 外界环 境 的反 应 ；增 加了热交换面积。微胶囊法 中最常用的有 界面 聚合法 、原位聚合法 、复凝 聚法和 喷雾干燥法 。
聚合反应 ，生成的聚合物膜覆盖液滴表面 ，从而得到
微胶囊相变材料 。原位聚合法是建立在可溶性单体或
相变材料与多 孔载体 的复合 制备方法 采用真 空浸 渗法 。如果简单的将多孔材料浸泡在液体 中一般很难 在其 中吸收大量的液体 ，其原 因是在材料 内部 孔隙滞
石蜡／膨胀珍珠岩复合相变储能材料在建筑节能中的应用特点
胄 岜 石 蜡／ 胀 珍 珠 岩 复 合 相 变 储 材 料 膨
在 建 筑 节 能 中 的 应 用 特
周 波 （ 齐齐哈 尔讷 河市拉哈 城建处 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １１４ ） ６ ３２
摘 要 ： 变材料 具 有 吸 热与 放 热 等优 点 ， 用于 贮 能和 温度 控 制 ， 相 可 已成 为 开发 智 能建 筑材料 的 功 能 元
１ 前 言
到舒 适 。
相 变材 料 有很 高 的相 变潜 热 ， 量 的材 料 可 以储 少
建 筑 节 能 已成 为 继 交 通 节 能 、 业 节 能 之 后 的 第 工 三大 领域 。按 照新 节能 法 的要 求 ， 国 的建筑 节 能指 我 标从 ５ ０％提 高 到 ６ ５％ ， 要 兼 顾 冬 季 供 暖 与 夏 季 空 调 并 的 能 源 平 衡 。在 众 多 的 节 能 方 法 中 ， 年 来 新 出 现 的 近
相 变过 程 一般 是 等 温或 近似 等 温 的过 程 ， 种 特 这
性 有 利 于把 温度 变化 维 持在 较小 的范 围 内 ， 人体 感 使
ＵＵＵ． ｒｃ ． ｒｔ ｉ 一 ｌ．Ｏｌ ｒ ，ｂ ｅｇ ｌ ｔ ｌ
筑 材 料 ； 使 用 过 程 中 ， 需 要 消 耗 现 有 的 能 源 ， 主 在 不 其 要 用 途 及 满 足 条 件 详 见 表 １ 。
表 １ 相变材料主要用途及满足条件 主要用途 满足条件
Ｍａｅｉｌ ， 称 为 Ｐ Ｍ。 相 变 储 能 材 料 是 指 在 一 定 的 ｔｒａｓ 简 Ｃ 温 度 范 围 内 ， 用 材 料 本 身 相态 或 结 构 变 化 ， 环 境 利 向 自动 吸 收 或 释 放 潜 热 ， 而 达 到 调 控 环 境 温 度 的 一 类 从
在 建 筑 节 能 中 的 应 用 特
周 波 （ 齐齐哈 尔讷 河市拉哈 城建处 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １１４ ） ６ ３２
摘 要 ： 变材料 具 有 吸 热与 放 热 等优 点 ， 用于 贮 能和 温度 控 制 ， 相 可 已成 为 开发 智 能建 筑材料 的 功 能 元
１ 前 言
到舒 适 。
相 变材 料 有很 高 的相 变潜 热 ， 量 的材 料 可 以储 少
建 筑 节 能 已成 为 继 交 通 节 能 、 业 节 能 之 后 的 第 工 三大 领域 。按 照新 节能 法 的要 求 ， 国 的建筑 节 能指 我 标从 ５ ０％提 高 到 ６ ５％ ， 要 兼 顾 冬 季 供 暖 与 夏 季 空 调 并 的 能 源 平 衡 。在 众 多 的 节 能 方 法 中 ， 年 来 新 出 现 的 近
相 变过 程 一般 是 等 温或 近似 等 温 的过 程 ， 种 特 这
性 有 利 于把 温度 变化 维 持在 较小 的范 围 内 ， 人体 感 使
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筑 材 料 ； 使 用 过 程 中 ， 需 要 消 耗 现 有 的 能 源 ， 主 在 不 其 要 用 途 及 满 足 条 件 详 见 表 １ 。
表 １ 相变材料主要用途及满足条件 主要用途 满足条件
Ｍａｅｉｌ ， 称 为 Ｐ Ｍ。 相 变 储 能 材 料 是 指 在 一 定 的 ｔｒａｓ 简 Ｃ 温 度 范 围 内 ， 用 材 料 本 身 相态 或 结 构 变 化 ， 环 境 利 向 自动 吸 收 或 释 放 潜 热 ， 而 达 到 调 控 环 境 温 度 的 一 类 从
CaCl26H2O膨胀珍珠岩复合相变材料的制备及其储热建筑材料研究
2、储热建筑材料优势与不足
此外，材料的热导率受制备工艺的影响较大，进一步提高制备技术的稳定性 对于拓展其应用范围具有重要意义。
四、结论
四、结论
本次演示成功地制备了CaCl26H2O膨胀珍珠岩复合相变材料，并对其储热性 能进行了深入研究。结果表明，该材料具有较高的储热能力和良好的传热性能。 在储热建筑材料领域，该材料具有一定的应用潜力。然而，仍需针对其相变温度 较低等问题进行改进，以提高其适应性和实用性。展望未来，希望进一步优化制 备工艺，提升复合相变材料的性能，为绿色、高效、可持续的能源储存和利用贡 献力量。
3、材料性能测试
3、材料性能测试
采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TGA）等 手段对制备得到的复合相变材料进行性能测试。具体包括相变温度、相变潜热、 热导率、热稳定性等方面的测试和分析。
4、数据采集和分析
4、数据采集和分析
利用测试设备采集材料的相关性能数据，结合材料成分与微观结构，对所得 数据进行整理和分析，以评估材料的储热性能及实用性。
2、储热建筑材料优势与不足
2、储热建筑材料优势与不足
将CaCl26H2O膨胀珍珠岩复合相变材料应用于储热建筑材料领域具有一定的 优势。首先，该材料具有较高的储热能力，能够在一定时间内储存大量热量。其 次，由于膨胀珍珠岩本身具有较好的热传导性能，因此该材料在储热和放热过程 中均能实现较快地传热速度。然而，该材料也存在一些不足之处。例如，其相变 温度相对较低，可能无法满足部分特定场合的应用需求。
2、工业领域
2、工业领域
由于该材料具有较好的稳定性和耐腐蚀性，可以应用于各种工业设备的保温， 如化工、钢铁、电力等行业。同时，其吸声性能也可以应用于噪音较大的设备上， 降低噪音污染。
复配石蜡／膨胀珍珠岩相变颗粒的热性能研究
钎癯 建巍
全 中核 期 国文心刊
复 配 石Ｗ／ 膨胀 玲珠 岩 相 变颗 粒 的 热 ｎ 雒 研 究 生
王 小鹏 ， 毅 ， 张 沈振球 ， 东旭 李
（ 京工业大学 材料科学与工程学院 ， 料化学工程国家重点实验室， 苏 南京 南 材 江 ２００） １０ ９
摘要 ： 通过固体石蜡与液体石蜡熔融混合复配制 成低熔点相变石蜡 ， 中以固液 比 ｌ 制备的相变石蜡熔 点为 ２ ．℃， 热为 其 ： １ ５１ 潜
Ｎ ｎｉｇＵ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃｎ ｌ ｙＮａｊ ｇ ２ ０ ０ ，ｉｎｓ ， ห้องสมุดไป่ตู้ｎ ） ａｊ ｎｖｒｉ ｅｈ ｏｏ ， ｎｉ １０ ９ Ｊａｇｕ Ｃ ｉａ ｎ ｔｆ ｇ ｎ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｌ ｗ ｌｉｇｐ ｉｔｐ ｒｆｉ ｏ ｏ ｉ ａ ｅｏ ｔｉｅ ｒｍ ｘｎ ｌｅ ｏｉ ａａｆｎ ａ ｄ ｌ ｕ ｄｐ ｒ ｆ ｎ ｈ ａａ－ ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｍｅｔｎ ｏｎ ａａｆｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃｎ ｂ ｂａｎ ｄ ｆｏ ｍｉｉｇｍｅｔｄ ｓ ｌ ｐ ｒｆｉ ｎ ｉ ｉ ａａ ｉ ａ ｄｔ ｅｐ ｆ ｅ ｄ ｑ ｆ ｎ ｒ ｉ ｏ ｏ ｉ ｗｉ ｓｌｄｌｑ ｉ ｓ ａｉ ： ｓｂ ｔ ，ｔ ｌｉ ｏｎ ｓ ５ １℃ ａ ｄ ｈ ａ ｕ ｉｎ ｉ ０ ． Ｊｋ ．Ｃｏ ｔａｔａ ａｙ ｉ ｎ ｆｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｔ ｏｉ／ｉｕ ｄ ｍａｓ ｒｔ １ １ｉ ｅｔｒｉｓｍｅｔ ｇ ｐ ｉｔｉ ２ ． ｅ ｈ ｏ ｅ ｎ ｎ ｅ ｔｆ ｓｏ ｓ １ ３ ｋ ／ｇ ４ ｎｒ ｓ ｎ ｓｓ ｏ ｌ
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全 中核 期 国文心刊
复 配 石Ｗ／ 膨胀 玲珠 岩 相 变颗 粒 的 热 ｎ 雒 研 究 生
王 小鹏 ， 毅 ， 张 沈振球 ， 东旭 李
（ 京工业大学 材料科学与工程学院 ， 料化学工程国家重点实验室， 苏 南京 南 材 江 ２００） １０ ９
摘要 ： 通过固体石蜡与液体石蜡熔融混合复配制 成低熔点相变石蜡 ， 中以固液 比 ｌ 制备的相变石蜡熔 点为 ２ ．℃， 热为 其 ： １ ５１ 潜
Ｎ ｎｉｇＵ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃｎ ｌ ｙＮａｊ ｇ ２ ０ ０ ，ｉｎｓ ， ห้องสมุดไป่ตู้ｎ ） ａｊ ｎｖｒｉ ｅｈ ｏｏ ， ｎｉ １０ ９ Ｊａｇｕ Ｃ ｉａ ｎ ｔｆ ｇ ｎ
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石蜡_膨胀珍珠岩复合相变材料的制备
1前言随着我国经济发展和人民生活水平的提高,我国建筑能耗增长迅速,统计数据显示,2004年我国建筑总面积为389亿平方米，建筑能耗占社会总能耗的25.5%,建筑节能刻不容缓，在国务院批准的《节能中长期专项规划》中,建筑节能已被列为节能的重点领域[1]。
PCBM就是将相变材料（PCM，phase change materials）通过各种方法加入到建筑材料中制备而成的复合材料。
其原理就是利用相变材料在升温时吸量、降温时放热的性质与环境进行能量交换，达到控制环境温度和能量利用的目的。
目前国内外对相变材料的封装方法研究主要有四种：直接浸泡法[2、3]、微胶囊法[4、5]、定形法[6、7]和多孔材料吸附法[8]。
直接浸泡法制备的相变材料多次相变循环后热物理性质的下降、相变材料泄漏、相变材料载体破坏，相变材料热物理性质在多次熔解一凝固循环后开始退化[9]。
定形相变材料的热导率低，储能效果不好。
微胶囊相变材料目前成本价格昂贵。
采用多孔介质作为有机相变物质的储藏介质是近年来在相变储能技术领域出现的一种新的有机相变物质封装方法，这种方法简单易行，制备的复合相变材料性能稳定。
本文采用真空吸附法，在实验的不同反应阶段控制不同的压力来制备石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料，并对实验产物进行了性能测试。
2实验部分2.1实验设备真空吸附法制备有机无机相变材料所需要的主要的仪器设备包括：双层玻璃真空反应釜、真空泵、恒温水浴锅、搅拌器和温度计等。
2.2原料选取2.2.1PCM的选取和匹配相变材料按照化学成分分为有机相变材料和无机相变材料。
无机相变材料由于结晶水模数在相变中有变化，使得相变的可逆性差、而且存在一些如过冷问题严重、易分层、腐蚀性强等缺点，妨碍了在建筑领石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料的制备Preparation of paraffin/expanded perlite composite phase change materials李海建冀志江辛志军王静（中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024）摘要：利用真空吸附法制备了石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料，此相变材料经过差示扫描量热仪、扫描电镜和扩散－渗出圈法测试，结果显示此相变材料具有调温功能，石蜡被吸附到膨胀珍珠岩孔道中并且分布均匀，性能稳定，可以应用到建筑材料中。
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图 2、 图 3 分别为膨胀珍珠岩和最佳吸附量的石 蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的 SEM 图。 由图 2 可以看到，膨胀珍珠岩内部呈现出蜂窝状多孔疏松结 构，孔与孔之间相互隔开，孔壁薄而光滑，孔径主要分 布在几微米到几百微米之间。 从图 3 可以看到，在石 蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料中，膨胀珍珠岩吸附 石蜡后，其微观形貌发生了很大变化。 膨胀珍珠岩内 部的孔隙基本被石蜡所完全填充，其自身成为了密实 颗粒。 从 3.1 部分可知最佳吸附量的石蜡/膨胀珍珠岩 复合相变储能材料相变过程中漏液少，具有很好的稳 定性，究其原因主要是膨胀珍珠岩的多孔结构使得被 其所吸附的石蜡分子受到高毛细作用力和高表面张 力作用，令液态石蜡分子难以渗出，从而使复合相变 储能材料具有良好的稳定性。
中图分类号：TU55 文献标识码：A 文章编号：1001-6945（2011）10-0015-03
Study on paraffin and expanded perlite composite phase change energy-storage materials
LI Qi￣jin JIANG Cong￣cong LI Guo￣zhong
最佳吸附量的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材 料的相变温度为 53.57 ℃，相变焓为 115.78 J/g。 石蜡/ 膨胀珍珠岩复合相变材料的相变温度与石蜡的相变
2011Brick & Tile
温度基本一致，其相变潜热与对应质量分数下石蜡的 相变潜热相当，石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料仍 保持着混合石蜡原有的高相变潜热特性。 参考文献： [1] 谢望平，朱冬生，汪南等.石蜡熔化蓄热的实验研
膨胀珍珠岩：粒度 50 ~ 80 目； 天 然 鳞 片 石 墨 ：粒 度 325 目 ，青 岛 海 达 石 墨 有 限 公司。 2.2 复合相变储能材料制备方法 采用真空吸附法制备复合相变储能材料。 将石 蜡、膨胀珍珠岩、鳞片石墨以及磁子加入到圆底烧杯 中，打开真空泵抽真空至 0.005 MPa；30 min 后将圆底 烧杯放入磁力加热搅拌器中，在 70 ℃下真空吸附 2 h； 打开圆底烧杯，关闭真空泵，使石蜡在负压下进一步 进入膨胀珍珠岩微孔中，1 h 后关闭磁力加热搅拌器， 冷却至室温得到石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料， 试验配比如表 1 所示。
16
2011Brick & Tile
研究探讨
2011 年第 10 期
混合石蜡所表现出来的热力学性质与其在普通状态 时不同，因而出现相变温度范围变宽的现象[6]。 从相变 潜热来看，石蜡的相变潜热为 186.42 J/g，复合相变储 热材料的相变潜热为 115.78 J/g，为石蜡的 62.11 %，这 与复合相变储热材料中对应的石蜡百分含量(65 %)基 本一致，这表明石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料仍 保持着混合石蜡原有的高相变潜热特性。 3.3 扫描电镜（SEM）分析
研究探讨
2011 年第 10 期
石蜡 / 膨胀珍珠岩复合相变储能材料的研究
李启金 姜葱葱 李国忠 （济南大学材料科学与工程学院，山东 济南 250022）
摘要：以膨胀珍珠岩为吸附材料，石蜡为相变储能材料，制备了石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料；运 用扩散-渗出圈法确定了膨胀珍珠岩的最佳吸附量为65 %（质量分数，下同）；采用DSC及SEM对最佳吸 附量的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的相转变过程及微观结构进行研究。 结果表明：膨胀珍珠岩 的内部孔隙基本被石蜡完全填充，其自身成为了密实颗粒；复合相变储能材料的相变温度与石蜡的相 变温度基本一致，其相变潜热与对应质量分数下石蜡的相变潜热相当。 关键词：复合相变储能材料；石蜡；膨胀珍珠岩
收稿日期：2011-09-06
山东淄博博山南光真空泵厂
本厂是研制、开发、制造真空获得设备的专业厂家，企业技术 力量雄厚，产品制造工艺精湛，材质优良，检测手段完备，每台产 品出厂前均经过严格的测试，性能稳定可靠，产品畅销全国各地。
2011Brick & Tile
然较好地解决了液态石蜡的漏液问题，但其制备工艺 复杂，生产成本高，并且有机囊壁材料易老化、燃烧， 这些因素都限制了其大规模实际应用[2]。 多孔介质吸 附法是近年来新开发的一种制备方法，它是以膨胀珍 珠岩、膨胀石墨等无机多孔材料为吸附材料来对石蜡 进行封装。 相比于前述两种方法，它不但能有效解决 石蜡的液相泄漏问题，而且膨胀珍珠岩等无机多孔材 料化学性质稳定、无毒且价格低廉、来源广泛，由它制 得的复合相变储能材料具有很好的经济效益。
本文以膨胀珍珠岩为吸附材料，石蜡为相变储能 材料，并添加适量石墨以提高导热率 ， [3-4] 制备了石蜡/
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2011 年第 10 期
研究探讨
膨胀珍珠岩复合相变储能材料， 并对其最佳吸附量、 相转变过程以及微观结构进行了相关研究。 2 实验部分 2.1 原料
切片石蜡：熔点 56 ℃ ~ 58 ℃，国药集团化学试剂 有限公司；
究[J].广东化工，2008，35（1）. [2] 张正国，邵刚，方晓明.石蜡/膨胀石墨复合相变储
热材料的研究[J].太阳能学报，2005，26（5）. [3] 李金. 混合高级醇固-液相变储热材料的研究[J].
化学研究与应用，2006，18（7）. [4] 丁剑红，张寅平，王馨等.掺杂对定形相变材料导
Abstract： Paraffin and expanded perlite composite phase change energy-storage material is prepared with expanded perlite as absorption material and paraffin as phase change energy-storage material. The diffusedexudative circle method is used to determine the best adsorption quantity of 65 % for expanded perlite. The phase transition process and microstructure of composite phase change energy -storage materials with the best adsorption quantity are researched by DSC and SEM. The results show that the micropore of expanded perlite particle is almost completely filled by paraffin and becomes close-grained particles; the phase change temperature of composite phase change energy-storage material is basically similar with that of paraffin and its phase change latent heat is corresponded with that of paraffin in the composite materials. Key Words： composite phase change energy-storage material， paraffin， expanded per试验结果
试样
m ∶m 石蜡 膨胀珍珠岩
渗 出 圈 百 分 比 /%
1#
40:60
<15
2#
45:55
<15
3#
50:50
<15
4#
55:45
<15
5#
60:40
<15
6#
65:35
<15
7#
70:30
>15
对 1# ~ 7# 试样的稳定性进行了测试，实验结果如 表 2 所示。 由表 2 可知：试样 7# 的渗出百分比>15 %， 超过了渗出界限值，热稳定性差； 1# ~ 6# 试样的渗出 百分比不大于渗出界限值，热稳定性好。 在保证复合 相变储能材料热稳定性的基础上，复合相变储能材料 中石蜡含量越高，其储能密度越大，储热效益越佳，实 用价值越高，因此膨胀珍珠岩的最佳吸附量为 65 %。 3.2 差示扫描量热分析
热系数的影响[J].太阳能学报，2005，26（6）. [5] 孙建忠，吴子钊.建材用相变工质材料渗出程度评
价方法的研究[J].新型建筑材料，2004（7）. [6] 尚建丽，赵鹏，刘加平.膨胀珍珠岩/有机羧酸复合
相 变 储 能 材 料 试 验 研 究 [J]. 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报:自然科学版，2007，39（5）.
图 2 膨胀珍珠岩 SEM 图 图 3 复合相变材料的 SEM 图
4 结论 膨胀珍珠岩对石蜡具有很好的吸附性，在毛细作
用力和表面张力的作用下，液态石蜡很难从其微孔结 构内渗透出来，从而有效解决了石蜡在储热应用时的 液态流动问题，提高了其稳定性。
膨胀珍珠岩的最佳吸附量为 65 %， 此时石蜡/膨 胀珍珠岩复合相变储能材料热稳定性好， 储能密度 大，储热效益佳，具有很好的实用价值。
1 引言 相变储能材料是利用其自身相态变化时伴随着
能量的吸收或释放的特性来实现能量储存和温度调 节的一类物质。 石蜡是最常用的固-液相变材料，它具 有相变潜热高（150 kJ/kg ~ 250 kJ/kg）、无 明 显 过 冷 现 象、无腐蚀性、来源广泛、价格低廉等优点，是一类非 常有发展前途的相变储能材料，但它也存在着液相泄 漏等问题[1]。 目前，石蜡相变储能材料的制备方法主要 为直接浸泡法、微胶囊法和多孔介质吸附法。 采用直 接浸泡法制备的石蜡相变储能材料稳定性差，多次使 用后石蜡泄漏严重，储热性能明显下降。 微胶囊法虽
中图分类号：TU55 文献标识码：A 文章编号：1001-6945（2011）10-0015-03
Study on paraffin and expanded perlite composite phase change energy-storage materials
LI Qi￣jin JIANG Cong￣cong LI Guo￣zhong
最佳吸附量的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材 料的相变温度为 53.57 ℃，相变焓为 115.78 J/g。 石蜡/ 膨胀珍珠岩复合相变材料的相变温度与石蜡的相变
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温度基本一致，其相变潜热与对应质量分数下石蜡的 相变潜热相当，石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料仍 保持着混合石蜡原有的高相变潜热特性。 参考文献： [1] 谢望平，朱冬生，汪南等.石蜡熔化蓄热的实验研
膨胀珍珠岩：粒度 50 ~ 80 目； 天 然 鳞 片 石 墨 ：粒 度 325 目 ，青 岛 海 达 石 墨 有 限 公司。 2.2 复合相变储能材料制备方法 采用真空吸附法制备复合相变储能材料。 将石 蜡、膨胀珍珠岩、鳞片石墨以及磁子加入到圆底烧杯 中，打开真空泵抽真空至 0.005 MPa；30 min 后将圆底 烧杯放入磁力加热搅拌器中，在 70 ℃下真空吸附 2 h； 打开圆底烧杯，关闭真空泵，使石蜡在负压下进一步 进入膨胀珍珠岩微孔中，1 h 后关闭磁力加热搅拌器， 冷却至室温得到石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料， 试验配比如表 1 所示。
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研究探讨
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混合石蜡所表现出来的热力学性质与其在普通状态 时不同，因而出现相变温度范围变宽的现象[6]。 从相变 潜热来看，石蜡的相变潜热为 186.42 J/g，复合相变储 热材料的相变潜热为 115.78 J/g，为石蜡的 62.11 %，这 与复合相变储热材料中对应的石蜡百分含量(65 %)基 本一致，这表明石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料仍 保持着混合石蜡原有的高相变潜热特性。 3.3 扫描电镜（SEM）分析
研究探讨
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石蜡 / 膨胀珍珠岩复合相变储能材料的研究
李启金 姜葱葱 李国忠 （济南大学材料科学与工程学院，山东 济南 250022）
摘要：以膨胀珍珠岩为吸附材料，石蜡为相变储能材料，制备了石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料；运 用扩散-渗出圈法确定了膨胀珍珠岩的最佳吸附量为65 %（质量分数，下同）；采用DSC及SEM对最佳吸 附量的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的相转变过程及微观结构进行研究。 结果表明：膨胀珍珠岩 的内部孔隙基本被石蜡完全填充，其自身成为了密实颗粒；复合相变储能材料的相变温度与石蜡的相 变温度基本一致，其相变潜热与对应质量分数下石蜡的相变潜热相当。 关键词：复合相变储能材料；石蜡；膨胀珍珠岩
收稿日期：2011-09-06
山东淄博博山南光真空泵厂
本厂是研制、开发、制造真空获得设备的专业厂家，企业技术 力量雄厚，产品制造工艺精湛，材质优良，检测手段完备，每台产 品出厂前均经过严格的测试，性能稳定可靠，产品畅销全国各地。
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然较好地解决了液态石蜡的漏液问题，但其制备工艺 复杂，生产成本高，并且有机囊壁材料易老化、燃烧， 这些因素都限制了其大规模实际应用[2]。 多孔介质吸 附法是近年来新开发的一种制备方法，它是以膨胀珍 珠岩、膨胀石墨等无机多孔材料为吸附材料来对石蜡 进行封装。 相比于前述两种方法，它不但能有效解决 石蜡的液相泄漏问题，而且膨胀珍珠岩等无机多孔材 料化学性质稳定、无毒且价格低廉、来源广泛，由它制 得的复合相变储能材料具有很好的经济效益。
本文以膨胀珍珠岩为吸附材料，石蜡为相变储能 材料，并添加适量石墨以提高导热率 ， [3-4] 制备了石蜡/
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研究探讨
膨胀珍珠岩复合相变储能材料， 并对其最佳吸附量、 相转变过程以及微观结构进行了相关研究。 2 实验部分 2.1 原料
切片石蜡：熔点 56 ℃ ~ 58 ℃，国药集团化学试剂 有限公司；
究[J].广东化工，2008，35（1）. [2] 张正国，邵刚，方晓明.石蜡/膨胀石墨复合相变储
热材料的研究[J].太阳能学报，2005，26（5）. [3] 李金. 混合高级醇固-液相变储热材料的研究[J].
化学研究与应用，2006，18（7）. [4] 丁剑红，张寅平，王馨等.掺杂对定形相变材料导
Abstract： Paraffin and expanded perlite composite phase change energy-storage material is prepared with expanded perlite as absorption material and paraffin as phase change energy-storage material. The diffusedexudative circle method is used to determine the best adsorption quantity of 65 % for expanded perlite. The phase transition process and microstructure of composite phase change energy -storage materials with the best adsorption quantity are researched by DSC and SEM. The results show that the micropore of expanded perlite particle is almost completely filled by paraffin and becomes close-grained particles; the phase change temperature of composite phase change energy-storage material is basically similar with that of paraffin and its phase change latent heat is corresponded with that of paraffin in the composite materials. Key Words： composite phase change energy-storage material， paraffin， expanded per试验结果
试样
m ∶m 石蜡 膨胀珍珠岩
渗 出 圈 百 分 比 /%
1#
40:60
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4#
55:45
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60:40
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6#
65:35
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7#
70:30
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对 1# ~ 7# 试样的稳定性进行了测试，实验结果如 表 2 所示。 由表 2 可知：试样 7# 的渗出百分比>15 %， 超过了渗出界限值，热稳定性差； 1# ~ 6# 试样的渗出 百分比不大于渗出界限值，热稳定性好。 在保证复合 相变储能材料热稳定性的基础上，复合相变储能材料 中石蜡含量越高，其储能密度越大，储热效益越佳，实 用价值越高，因此膨胀珍珠岩的最佳吸附量为 65 %。 3.2 差示扫描量热分析
热系数的影响[J].太阳能学报，2005，26（6）. [5] 孙建忠，吴子钊.建材用相变工质材料渗出程度评
价方法的研究[J].新型建筑材料，2004（7）. [6] 尚建丽，赵鹏，刘加平.膨胀珍珠岩/有机羧酸复合
相 变 储 能 材 料 试 验 研 究 [J]. 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报:自然科学版，2007，39（5）.
图 2 膨胀珍珠岩 SEM 图 图 3 复合相变材料的 SEM 图
4 结论 膨胀珍珠岩对石蜡具有很好的吸附性，在毛细作
用力和表面张力的作用下，液态石蜡很难从其微孔结 构内渗透出来，从而有效解决了石蜡在储热应用时的 液态流动问题，提高了其稳定性。
膨胀珍珠岩的最佳吸附量为 65 %， 此时石蜡/膨 胀珍珠岩复合相变储能材料热稳定性好， 储能密度 大，储热效益佳，具有很好的实用价值。
1 引言 相变储能材料是利用其自身相态变化时伴随着
能量的吸收或释放的特性来实现能量储存和温度调 节的一类物质。 石蜡是最常用的固-液相变材料，它具 有相变潜热高（150 kJ/kg ~ 250 kJ/kg）、无 明 显 过 冷 现 象、无腐蚀性、来源广泛、价格低廉等优点，是一类非 常有发展前途的相变储能材料，但它也存在着液相泄 漏等问题[1]。 目前，石蜡相变储能材料的制备方法主要 为直接浸泡法、微胶囊法和多孔介质吸附法。 采用直 接浸泡法制备的石蜡相变储能材料稳定性差，多次使 用后石蜡泄漏严重，储热性能明显下降。 微胶囊法虽