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南方地区夏季炎热而且持续时间长,长期以来并没有找到合适的隔热方式,空调消耗巨量能源的同时还污染了环境,加剧了城市热岛效应。所谓相变材料是指发生物态变化时能储存或者释放能量,但是本身温度变化不大的储能材料,当前国内外关注的焦点是有机固-液相变材料。根据南方地区夏季建筑外墙表面温度波动范围,本文选用了正十八烷、正二十烷和癸酸等三种相变温度适宜,相变焓较为理想的原材料,采用DSC法测试了原材料的相变温度和相变焓,为了降低上述有机相变材料的成本,用石蜡(56℃)与三种相变材料进行二元复合,实验结果表明:当正十八烷:石蜡=1:2时,二元复合相变材料相变温度33.01℃,相变焓156.2kJ/kg;当正二十烷:石蜡=2:1时,二元复合相变材料相变温度33.05℃、相变焓195.3kJ/kg,都能用于本实验。选择膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、轻质多孔陶砂作为支撑材料,通过实验对比了真空吸附和浸泡吸附时相变材料在多孔材料中的吸附率,实验结果表明:在相同的吸附时间和吸附温度下,真空吸附和浸泡吸附时相变材料的吸附率相差无几,从简化制备工艺的角度考虑选用浸泡吸附制备定形相变材料。对于浸泡吸附工艺,吸附温度不变时,延长吸附时间,吸附率会提高,但是提高幅度较小;当吸附时间不变时,提高吸附温度,吸附率随之提高,但是温度升高到80℃之后,吸附率提升幅度降低。本实验确定最有效吸附工艺条件为80℃下浸泡吸附2h。定形相变材料DSC测试结果表明,各定形相变材料的相变焓较之纯相变材料都会减小,其中减小最多的是轻质陶砂定形相变材料,且三者比较中陶砂最重,因此将陶砂剔除;定形相变材料的ESEM和EDS实验结果表明:多孔材料孔隙中吸附了相变材料;定形相变材料FTIR图谱显示没有发生官能团的变化,即多孔材料吸附相变材料是一个纯物理过程;对多孔材料吸附前和吸附后进行静态氮吸附实验,发现多孔材料的孔体积明显减小,也可以证明多孔材料中吸附了相变材料。未封装的定形相变材料在高温下会发生泄漏,本文采用湿裹水泥粉的方式对定形相变材料进行封装,容留率实验结果表明:定形相变材料的容留率从封装之前的71%提升到封装之后的97%。将封装后的定形相变材料掺入传统砂浆中,成型100mm×100mm×10mm和100mm×100mm×15mm两种砂浆板,标准养护后测试其隔热性能,实验表明:同种相变材料,增加相变砂浆板厚度,增加相变材料掺量其隔热能力增强;并且对相变砂浆进行的热稳定性试验结果表明:经过25次冷热循环(60℃烘箱中保温2h,取出后放在冰箱中0℃下冷藏2h)之后,正十八烷和正二十烷仍然保有较好的隔热性能,而癸酸、正十八烷-石蜡复合相变材料和正二十烷-石蜡复合相变材料热稳定性较差。为了探究相变砂浆施工工艺对建筑外墙隔热性能的影响,模拟测试了多种相变砂浆施工工艺后的建筑外墙隔热性能的影响,结果表明:相变砂浆涂抹在墙体内外两侧均能起到一定的隔热作用,即与基准墙体在同样的光照时间下比较,相变墙体内侧温度较低,而且到达同样的温度时会有较长的时间延迟;选用相同的相变砂浆时,将相变砂浆涂抹在墙体内侧比涂抹在外侧具有更好的隔热性能,将20mm厚的正二十烷相变砂浆涂抹在墙体内侧,在正二十烷相变温度附近有最大温差4.8℃,而同温度的时间延迟长达960s,并且相同的施工工艺条件下,涂抹正二十烷相变砂浆墙体比涂抹正十八烷相变砂浆的隔热性能更好,与前文实验数据相符。最后测试相变砂浆的物理力学性能,封装后定形相变材料的掺量为40%,实验结果表明正十八烷相变砂浆的28d抗折强度2.93MPa,抗压强度25.45MPa;正二十烷相变砂浆的28d抗折强度2.65MPa,抗压强度23.66MPa,正十八烷相变砂浆的28d粘结强度842KPa,正二十烷相变砂浆的28d粘结强度778KPa,都能满足GB/T20473-2006中规定建筑保温砂浆要求。