蓄热材料是一种能够灵活调控热能储存和释放的新型应用材料,在太阳能热能储存利用、工业废热余热回收和建筑供暖等领域具有广阔的应用前景。玄武岩玻璃是以玄武岩矿石为主要原料,在1400～1500℃的高温熔炉中熔融,然后采用淬冷的方式制备而成。玄武岩玻璃的耐高温性能在高温蓄热领域具有显著的优势,综合热物理性能的研究对探索评估其潜在应用前景是至关重要的。玄武岩纤维与芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维并称为我国重点发展的四大高技术纤维,玄武岩玻璃的热物理性能如粘度和析晶性能等对纤维生产工艺及性能调控也有着重要意义。然而,由于玄武岩玻璃中组分种类较多,结构过于复杂,现有研究主要集中在玄武岩玻璃的结构或熔体性能,以及玄武岩纤维的成型工艺性能,并没有系统地考察化学成分对玄武岩玻璃结构和热物理性能的影响机理。本文选取中性、基性和超基性玄武岩为原料,采用熔融淬冷法制备成玄武岩玻璃,利用红外吸收光谱详细表征其微观结构;对其比热容、玻璃化转变温度、热膨胀、热导率等蓄热性能进行综合评测;在此基础上,深入探究小分子氧化物（B2O3、Li2O和Na2O）对玄武岩玻璃结构和热物理性能的影响规律和作用机理。研究的主要内容和相关结论如下:（1）将中性、基性和超基性玄武岩矿石制备为玄武岩玻璃后,吸附水含量和易分解的硅烷醇羟基Si-OH含量显著降低,结构稳定性提高。三种玄武岩玻璃中Si O2和Al2O3含量依次减少,[Si O4]和[Al O4]四面体连接而成的玻璃网络结构变得松散,玻璃化转变温度和热稳定性能逐渐降低。三种玻璃中,中性玄武岩玻璃具有最高的体积蓄热密度和热导率,在100～1000℃之间的体积蓄热密度为2847.6 MJ/m~3,远高于目前规模化应用的熔融硝酸盐（900 MJ/m~3）蓄热材料,在显热蓄热领域具有显著的优势。（2）在中性玄武岩玻璃BG-1中掺加B2O3、Li2O和Na2O后,拉曼光谱和红外吸收光谱表明,玻璃体系中非桥氧含量增加,降低了[Si O4]和[Al O4]四面体网络的连通性,使玻璃结构发生解聚,高温粘度、玻璃化转变温度和玻璃软化温度均降低。（3）B2O3在玻璃中有[BO3]和[BO4]两种存在形式,[BO3]和[BO4]基团结合形成含五硼酸盐和六元环状硼酸盐的富硼相,玻璃系统内部的分相促进玻璃析晶,硼酸盐基团阻碍了碱金属及碱土金属离子的运动,玻璃比热容和热导率降低。碱金属离子位于玻璃网络间隙内,Li+和Na+对玄武岩玻璃性能的影响有较大差别,Li+半径比Na+的小,电场强度较大,在网络中对Si-O键有反极化作用,并且Li+在网络空隙中比Na+更容易移动。因此Li2O对玄武岩玻璃解聚作用更强,降低粘度和升高热膨胀系数的影响更显著,玻璃态的比热容因原子振动加剧而明显提升。玄武岩玻璃BG-1中Li2O的掺加量为6%时,体积热容和热导率得到最大值,相比于BG-1,平均热容量提高了约8%,热导率提升了约2.6%。本文综合评估了玄武岩玻璃的蓄热性能,详细剖析了玄武岩玻璃组分-结构-性能之间的作用机理,为预测和优化玄武岩玻璃及衍生产品的性能提供了实验数据和理论支持。