【摘 要】
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随着人们对建筑能耗问题越来越重视,将相变储能材料与传统建筑材料相结合成具有储能功能的建筑材料,已逐步成为建筑节能领域中的研究热点。本文以石膏为负载载体制备了一种具有储能调温功能的新型建筑材料。首先采用熔融共混法制备出肉豆蔻酸-棕榈酸-十四醇（MA-PA-TD）和肉豆蔻酸-硬脂酸-月桂酸（MA-SA-LA）两种三元复合相变材料。然后将膨胀石墨（EG）作为多孔吸附材料,用物理吸附的方式制备得到膨胀石墨
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51666004,51966004）；
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随着人们对建筑能耗问题越来越重视,将相变储能材料与传统建筑材料相结合成具有储能功能的建筑材料,已逐步成为建筑节能领域中的研究热点。本文以石膏为负载载体制备了一种具有储能调温功能的新型建筑材料。首先采用熔融共混法制备出肉豆蔻酸-棕榈酸-十四醇（MA-PA-TD）和肉豆蔻酸-硬脂酸-月桂酸（MA-SA-LA）两种三元复合相变材料。然后将膨胀石墨（EG）作为多孔吸附材料,用物理吸附的方式制备得到膨胀石墨载体的三元复合相变材料。最后通过石膏与MA-SA-LA/EG相变材料复合形成相变储能石膏板,主要研究工作如下:（1）通过步冷曲线法得到MA-PA、MA-SA、MA-PA/TD及MA-SA/LA的最低共熔质量比分别为70∶30、77∶23、54∶46及37∶63。低共熔相变温度分别为43.7℃、43.6℃、28.6℃及29℃。利用差示扫描量热仪（DSC）测试得到MA-PA、MA-SA、MAPA-TD及MA-SA-LA的低共熔相变温度分别为45.98℃、47.13℃、29.64℃及28.81℃,与冷热循环300次后的复合相变材料相变温度差异较小,保持良好的稳定性。同时用红外光谱研究分析了两种相变材料的结构特征,显示MA-PA-TD和MA-SA-LA与纯物质的特征峰相吻合,它们是通过分子力作用在一起。（2）采用物理吸附法得到了MA-PA-TD/EG和MA-SA-LA/EG定形复合相变材料的最佳质量配比都均为8∶1。通过DSC研究结果发现MA-PA-TD/EG和MA-SA-LA/EG循环前后的相变温度分别为34.14℃、34.39℃和30.21℃、30.33℃,混合物具有良好的稳定性。对比蓄放热以及热重分析实验,在固-液相变过程中,MA-PA-TD/EG比MA-PA-TD的蓄、放热速率快了67%,MA-SA-LA/EG比MA-SA-LA的蓄、放热速率快了63%,在液-固相变过程中分别快了74%、76%,两种膨胀石墨基复合相变材料有良好的储热性、耐热性。同时,SEM分析发现MA-PA-TD和MA-SA-LA通过毛细管力均匀分布在EG的孔隙内。因此,这两种膨胀石墨基复合相变材料适合用在建筑实际应用中。（3）以MA-SA-LA/EG为相变材料与石膏混合,制备出了MA-SA-LA/EG最佳含量为20%的相变储能石膏板,利用DSC测试出熔化温度和熔化潜热分别为27.64℃和19.05J/g。经过300次冷热循环后相变储能石膏板质量损失率为0.51%。微观形貌分析发现MASA-LA/EG复合相变材料的添加,石膏板的孔隙被均匀填充,外观致密紧实。对MA-SALA/EG含量为5%、10%、15%、20%的相变储能石膏进行升降温实验,温度阻尼率相比纯石膏板分别增加了0.12、0.19、0.31、0.39,即有效提高相变储能石膏板的储热调温能力。
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