新型建筑用二元復(fù)合定型相變材料的制備及性能評(píng)價(jià)

楊英英，伏舜宇，武衛(wèi)東，張兵

（1 上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093；2 上海市動(dòng)力工程多相流動(dòng)與傳熱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200093）

建筑能耗約占全球能耗的40%[1]，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都具有十分重要的意義。相變材料作為儲(chǔ)能材料嵌入到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，能夠通過(guò)其自身相變過(guò)程吸收或釋放能量來(lái)改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能，抑制因晝夜溫差而引起的室內(nèi)溫度波動(dòng)，對(duì)建筑的采暖空調(diào)負(fù)荷起到削峰和延遲作用，從而降低建筑對(duì)電力能源的需求[2]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)可摻入建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的相變材料進(jìn)行了多方面的研究。早期的研究主要集中在便宜易得的無(wú)機(jī)水合鹽上，如Na2SO4·10H2O[3]等。盡管無(wú)機(jī)鹽類(lèi)相變材料相變溫度適宜、相變潛熱較大并且價(jià)格低廉，但由于其具有嚴(yán)重的過(guò)冷現(xiàn)象與相分離問(wèn)題以及對(duì)建筑材料具有腐蝕性或具有強(qiáng)吸潮性，而大大減少了其應(yīng)用范圍[4-6]。因而，具有低揮發(fā)性的有機(jī)材料如多元醇[7-9]、脂肪酸[10]和石蠟[11]等，因其過(guò)冷小、無(wú)相分離、蓄熱強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛的關(guān)注[12]。單一種類(lèi)的相變材料往往難以滿(mǎn)足復(fù)雜的實(shí)際工程需求，為了滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的相變溫區(qū)及相變潛熱，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究并配比出了多種二元或多元復(fù)合相變材料[13-15]，為有機(jī)相變材料的工程應(yīng)用提供了廣闊的空間。

相變材料應(yīng)用到建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需先摻入到石膏板、砂漿、混凝土、磚塊或涂料中，然后再應(yīng)用于墻體、屋頂和地板等[16]。但是，由于相變材料存在一定的泄漏問(wèn)題，當(dāng)相變材料與建筑材料在不經(jīng)封裝的情況下直接進(jìn)行混合使用時(shí)，在相變材料進(jìn)行固-液相變時(shí)，液態(tài)的相變材料很容易從建筑材料的孔隙中滲漏出來(lái)，從而影響相變建筑材料的儲(chǔ)放熱性能，并且還會(huì)降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，對(duì)建筑安全造成一定的影響，極大地限制了其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用效果。為解決相變材料的泄漏問(wèn)題，目前采用的主要方法有宏封裝[17]、微膠囊封裝[18-19]和多孔材料吸附封裝[20-21]等。Giro-Paloma等[22]研發(fā)了一種微膠囊化相變材料（MPCM）的方法，MPCM以丙烯酸為外壁，石蠟為芯材，相變溫度為21℃，相變潛熱為111.73kJ/kg，適用于建筑應(yīng)用，但是微膠囊化因其技術(shù)過(guò)程復(fù)雜且制備成本相對(duì)較高，在工程應(yīng)用中具有一定的局限性。多孔吸附材料作為相變蓄能材料的吸附載體，其優(yōu)點(diǎn)不僅能夠有效、可靠地儲(chǔ)存大量的相變材料，從而提高相變換熱效率，還可以使相變材料與多孔吸附材料結(jié)合后具有結(jié)構(gòu)和功能一體化的優(yōu)點(diǎn)，制作工藝變得簡(jiǎn)單，應(yīng)用中節(jié)約空間，同時(shí)具有很好的經(jīng)濟(jì)性。目前常用于建筑材料中的多孔吸附材料有：膨脹珍珠巖、活性炭、硅藻土、?；⒅?、陶粒等。徐仁崇[20]采用“真空吸入法”將石蠟/硬脂酸丁酯二元復(fù)合相變材料吸入陶粒中制備得到相變陶粒，并對(duì)其表面進(jìn)行封裝，封裝后的相變陶粒相變溫度為26.1℃，相變潛熱為59.7kJ/kg，具有一定降低建筑能耗的作用。Wen 等[21]以葵酸-月桂酸為相變材料，分別以膨脹珍珠巖和膨脹蛭石為基質(zhì)材料，采用真空浸漬法制備了定型相變材料，定型相變材料葵酸-月桂酸/膨脹珍珠巖的相變溫度為22.97℃，相變潛熱為117.35kJ/kg，葵酸-月桂酸/膨脹蛭石的相變溫度為22.81℃，相變潛熱為80.45kJ/kg。

雖然目前相變材料的相關(guān)研究在其自身熱物性及其與建筑材料相容性方面取得了一定的進(jìn)展，擴(kuò)大了其在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，但是相變蓄能技術(shù)目前還存在有相變儲(chǔ)能材料相變潛熱較低和熱穩(wěn)定性低等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，同時(shí)考慮到相變材料自身的優(yōu)缺點(diǎn)以及材料的共溶性、安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等原則，本研究最終篩選出硬脂酸（SA）和十二醇（LA）作為研究對(duì)象，分別以陶粒和膨脹珍珠巖為吸附載體，旨在制備出一種相變溫度在人體舒適溫區(qū)[23]范圍內(nèi)、相變潛熱較高且性能穩(wěn)定的建筑用二元復(fù)合定型相變材料，并針對(duì)不同吸附材料對(duì)定型相變材料熱物理性質(zhì)的影響進(jìn)行了研究分析，為新型相變建筑材料的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 二元相變材料的制備及性能分析

1.1 相變溫度與相變潛熱的理論預(yù)測(cè)

研究中采用國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司的硬脂酸與十二醇，作為復(fù)合相變材料原材料。硬脂酸（stearic acid，C18H36O2，AR）的相變溫度為67.2℃，相變潛熱為199.1kJ/kg[24]，十二醇（lauryl alcohol，C12H26O，AR）的相變溫度為18.56℃，相變潛熱為242.1kJ/kg[25]。因硬脂酸和十二醇單體純物質(zhì)不能得出相變溫度在20 ～24℃溫度范圍內(nèi)且具有高相變潛熱的情況，為了使二元復(fù)合相變材料有合適的相變溫度和足夠大的相變潛熱，擬通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)定，篩選出滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的最佳配比。

根據(jù)張寅平教授的（準(zhǔn)）共晶系相變材料融點(diǎn)及溶解熱的預(yù)測(cè)理論[26]可知，烷酸類(lèi)（CnH2nO2，n=1，2，…）有機(jī)混合物中組分i的液相線(xiàn)可由方程式(1)計(jì)算。

復(fù)合相變材料相變潛熱計(jì)算基于兩種組分的固-液熵變路徑，由于復(fù)合相變材料兩組分未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且各組分顯熱影響很小，可得潛熱。

式中，Ti表示組分i熔化溫度，K；Tm表示混合物的熔化溫度，K；Hi表示組分i 的熔化潛熱，J/mol；Hm表示混合物的熔化潛熱，J/mol；Xi表示組分i在混合物中所占的摩爾分?jǐn)?shù)，且XA+XB=1；R為氣體摩爾常數(shù)，8.31J/(mol?K)。

將硬脂酸和十二醇材料物性參數(shù)代入式(1)、式(2)中，計(jì)算得出共晶點(diǎn)處十二醇的摩爾分?jǐn)?shù)約為82.3%，二元復(fù)合相變蓄能材料相變溫度約為294.3K。

1.2 二元相變材料的制備

為了對(duì)二元相變材料的相變溫度和相變潛熱做進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在十二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%～90%之間再制備了11 組混合溶液進(jìn)行測(cè)試，并利用差示掃描量熱儀（DSC，型號(hào)為200F3）測(cè)定出不同濃度十二醇/硬脂酸混合溶液的相變溫度和相變潛熱。圖1 是不同比例十二醇/硬脂酸混合液的相變溫度和相變潛熱隨十二醇質(zhì)量濃度變化的曲線(xiàn)。由圖可以看出：隨著十二醇溶液比例的增加，其相變溫度逐漸降低，相變潛熱先迅速增大，在十二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到82%后，混合液相變潛熱上升速率減緩。此時(shí)，混合液相變溫度為21.3℃，與理論預(yù)測(cè)值的誤差為0.24%，相變潛熱為205.9kJ/kg，熱學(xué)性能滿(mǎn)足本研究要求，因而選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82%的十二醇+18%的硬脂酸作為本實(shí)驗(yàn)的最佳配比，并將其定義為L(zhǎng)A-SA。與文獻(xiàn)中同相變溫區(qū)的有機(jī)類(lèi)復(fù)合相變材料相比（如表1 所示），LA-SA 具有合適的相變溫度以及較高的相變潛熱，在建筑物的熱能存儲(chǔ)應(yīng)用中具有潛在的應(yīng)用前景。

圖1 不同配比的十二醇/硬脂酸混合溶液相變溫度和相變潛熱

1.3 熱穩(wěn)定性分析

為了分析復(fù)合相變材料LA-SA的熱穩(wěn)定性能，采用DSC對(duì)其進(jìn)行了溫度變化區(qū)間為-10～80℃的熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)。圖2 是LA-SA 分別循環(huán)0 次、50 次、100次及200次后的DSC熱分析曲線(xiàn)圖。由圖可知，在經(jīng)過(guò)熱力循環(huán)后，相變材料LA-SA 熱分析曲線(xiàn)的峰值逐漸下降，峰面積收縮，且呈減小趨勢(shì)，循環(huán)200次后LA-SA的相變溫度為20.8℃，比初始值降低0.5℃，相變潛熱為201.4kJ/kg，比初始值降低了2.1%。相變材料LA-SA 在熱力循環(huán)200 次后，相變溫度與相變潛熱依然符合本研究要求，說(shuō)明二元復(fù)合相變材料LA-SA 熱穩(wěn)定性能良好，可以用于建筑材料復(fù)配。

表1 LA-SA與文獻(xiàn)中同溫區(qū)有機(jī)復(fù)合相變材料熱物性對(duì)比

圖2 LA-SA在不同循環(huán)次數(shù)后的DSC熱分析曲線(xiàn)

2 定型相變材料的制備及性能表征

2.1 定型相變材料的制備

為解決相變材料的泄漏問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)分別采用陶粒和膨脹珍珠巖作為多孔吸附載體對(duì)相變材料進(jìn)行封裝，多孔吸附材料具體參數(shù)如表2所示。多孔材料由于疏松多孔，在自然條件下會(huì)吸收空氣中的水分及其他雜質(zhì)，容易堵塞微孔從而影響相變蓄能材料的吸附過(guò)程。因此，在實(shí)驗(yàn)之前，在真空干燥箱中對(duì)多孔吸附材料進(jìn)行真空加熱預(yù)處理8h，以去除孔結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶水與其他雜質(zhì)等；然后，分別取6g 膨脹珍珠巖和6g 陶粒，采用真空吸附法，在-0.09MPa 的真空壓力下、80℃的恒溫水浴中進(jìn)行LA-SA與多孔吸附材料的復(fù)合。

表2 多孔吸附材料物性參數(shù)

圖3分別為在真空吸附方式下不同吸附時(shí)間內(nèi)膨脹珍珠巖和陶粒吸收相變材料LA-SA 后的質(zhì)量變化。隨著時(shí)間增加，多孔吸附材料對(duì)于相變材料LA-SA 的吸附率逐漸增大，但是吸附增長(zhǎng)率逐漸減少。陶粒在0.5h 真空吸附后，對(duì)LA-SA 的吸附量趨于穩(wěn)定，在1～3h 內(nèi)的吸附增長(zhǎng)率分別為2.4%、2.2%、2.1%，3h 時(shí)達(dá)到實(shí)驗(yàn)操作的最大吸附率47.8%；而膨脹珍珠巖在真空吸附0.5h時(shí)，相較于原質(zhì)量增重16.62g，吸附率達(dá)到277.0%，0.5h后，對(duì)于相變材料仍有較小量的吸附，吸附增長(zhǎng)率分別為6.5%、6.1%%、6.1%，在3h 時(shí)，吸附率達(dá)到352.5%。分析可知，膨脹珍珠巖和陶粒在對(duì)相變材料進(jìn)行3h 的真空吸附后，基本上已達(dá)到飽和狀態(tài)，并且膨脹珍珠巖的吸附能力明顯大于陶粒，主要原因是膨脹珍珠巖的孔隙率高于陶粒，并且膨脹珍珠巖表面呈現(xiàn)出的層狀葉片死角結(jié)構(gòu)有利于相變材料的附著，因而膨脹珍珠巖的吸附量明顯高于陶粒。

圖3 多孔吸附材料質(zhì)量隨吸附時(shí)間的變化

2.2 定型相變材料的性能表征

為了研究定型相變材料中二元相變材料LASA 與多孔吸附材料的相容性以及定型相變材料的熱性能，對(duì)其分別進(jìn)行了SEM、FTIR、TG 及DSC性能表征。

2.2.1 SEM表征

采用VEGA3SBH 掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)復(fù)合定型相變材料微觀形貌進(jìn)行觀測(cè)，通過(guò)觀察定型相變材料微觀形貌圖，可以清晰地看到相變材料LA-SA在多孔吸附材料中的分布情況。

如圖4(a)、4(b)分別為未吸附LA-SA 的多孔陶粒和膨脹珍珠巖SEM 圖?？梢钥吹剑⒂^下陶粒表面凹凸不平，含多孔結(jié)構(gòu)；膨脹珍珠巖呈葉片、絮亂狀，且葉片與葉片之間含死角結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)有利于相變材料的存儲(chǔ)與團(tuán)聚。

圖4(c)、4(d)分別為L(zhǎng)A-SA/陶粒和LA-SA/膨脹珍珠巖定型相變材料的SEM 圖。吸附LA-SA 后，陶粒微觀表面呈現(xiàn)出光滑飽滿(mǎn)狀，消除了之前凹凸不平、多孔等現(xiàn)象，同時(shí)相變材料在陶粒表明并未發(fā)生大量的堆積，說(shuō)明已經(jīng)達(dá)到了飽和狀態(tài)；在LA-SA/膨脹珍珠巖SEM 圖中則可以看到白色的相變材料填充到表面及各個(gè)縫隙之間，附著在珍珠巖結(jié)構(gòu)中，消除了之前含有的死角、絮亂等現(xiàn)象，明顯能觀察膨脹珍珠巖表面的孔腔基本被相變材料填滿(mǎn)，說(shuō)明復(fù)合良好。

圖4 陶粒、膨脹珍珠巖及LA-SA/陶粒與LA-SA/膨脹珍珠巖SEM圖

2.2.2 傅里葉紅外光譜儀表征

采用NICOLET380 型傅里葉紅外光譜儀（FTIR）測(cè)定相變材料中的官能團(tuán)及吸收峰，以判斷復(fù)合相變材料在吸附過(guò)程中是否存在化學(xué)反應(yīng)。

如圖5所示，為二元復(fù)合相變材料LA-SA及定型相變材料LA-SA/膨脹珍珠巖與LA-SA/陶粒的紅外光譜圖。由圖可知，定型相變材料LA-SA/膨脹珍珠巖紅外光譜特征吸收峰分別在458.9cm-1處的特征吸收峰是Si—O 的彎曲振動(dòng)吸收峰，在1054.9cm-1處的特征吸收峰是C—O 伸縮振動(dòng)吸收峰，在723.2cm-1、2925.6cm-1處的特征吸收峰分別是亞甲基平面擺動(dòng)振動(dòng)吸收峰和亞甲基伸縮振動(dòng)吸收峰，在1463.7cm-1處的特征吸收峰是亞甲基變形振動(dòng)吸收峰或甲基的反對(duì)稱(chēng)振動(dòng)吸收峰，在1704.8cm-1、2854.2cm-1處的特征吸收峰分別是C==O 伸縮振動(dòng)吸收峰和甲基伸縮振動(dòng)吸收峰，在3344.1cm-1處的特征吸收峰是—OH 締合伸縮振動(dòng)吸收峰；LA-SA/陶粒的紅外光譜特征吸收峰分別在460.9cm-1處的特征吸收峰是Si—O的彎曲振動(dòng)吸收峰，在1059.9cm-1處的特征吸收峰是C—O 伸縮振動(dòng)吸收峰，在684.6cm-1、2923.7cm-1處的特征吸收峰分別是亞甲基平面擺動(dòng)振動(dòng)吸收峰和亞甲基伸縮振動(dòng)吸收峰，在1461.8cm-1處的特征吸收峰是亞甲基變形振動(dòng)吸收峰或甲基的反對(duì)稱(chēng)振動(dòng)吸收峰，在1704.8cm-1、2854.2cm-1處的特征吸收峰分別是C==O 伸縮振動(dòng)吸收峰和甲基伸縮振動(dòng)吸收峰，在3415.4cm-1處的特征吸收峰是—OH 締合伸縮振動(dòng)吸收峰。

圖5 LA-SA及復(fù)合定型相變材料紅外光譜FTIR

以上結(jié)果表明，復(fù)合定型相變材料LA-SA/膨脹珍珠巖與LA-SA/陶粒在制備過(guò)程中沒(méi)有新的特征峰產(chǎn)生，只有吸收峰強(qiáng)弱發(fā)生微小變化或位置發(fā)生稍微偏移，表明在真空吸附過(guò)程沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)，僅為物理吸附過(guò)程，符合吸附材料與相變材料的結(jié)合原理，相變材料LA-SA 與兩種多孔吸附材料均成功復(fù)合。

2.2.3 熱重分析儀表征

采用TGA-50H 型熱重分析儀（TG）測(cè)定復(fù)合定型相變材料的熱揮發(fā)性，主要對(duì)定型相變蓄能材料進(jìn)行高溫加熱，高溫下相變材料會(huì)分解揮發(fā)，而多孔吸附材料無(wú)變化，從而使定型相變材料總體質(zhì)量發(fā)生變化。

由圖6可知，隨著反應(yīng)爐膛溫度升高，定型相變蓄能材料質(zhì)量逐漸減少，最后趨于穩(wěn)定。在0～120℃溫度范圍內(nèi)定型相變材料LA-SA/膨脹珍珠巖與LA-SA/陶粒樣品質(zhì)量下降率分別為1.5%和1.1%，在這個(gè)過(guò)程中主要是定型相變材料表面吸附水的蒸發(fā)；在120～300℃范圍內(nèi)，樣品質(zhì)量急劇下降，主要是由于樣品表面及大部分空隙結(jié)構(gòu)中LA-SA 的揮發(fā)，此時(shí)，LA-SA/膨脹珍珠巖樣品質(zhì)量下降率為71.9%，LA-SA/陶粒樣品質(zhì)量下降率為26.1%，說(shuō)明膨脹珍珠巖對(duì)于相變材料的吸附能力相對(duì)于陶粒較高；在300～550℃范圍內(nèi)，LA-SA/膨脹珍珠巖樣品質(zhì)量下降率為11.1%，LA-SA/陶粒樣品質(zhì)量下降率為1.6%，主要是由多孔材料微孔結(jié)構(gòu)空隙中LA-SA的揮發(fā)引起；在550～700℃范圍內(nèi)LA-SA/膨脹珍珠巖與LA-SA/陶粒樣品質(zhì)量分別維持在1.6mg 與6.1mg，幾乎不發(fā)生變化，說(shuō)明剩下的質(zhì)量全部為多孔吸附材料本身質(zhì)量，LA-SA 已經(jīng)完全揮發(fā)。

圖6 LA-SA及復(fù)合定型相變材料熱重分析TG

2.2.4 DSC表征

圖7是二元相變材料LA-SA與復(fù)合定型相變材料LA-SA/膨脹珍珠巖、LA-SA/陶粒的DSC 熱分析曲線(xiàn)。由圖可知，相變材料LA-SA 在經(jīng)過(guò)陶粒、膨脹珍珠巖封裝定型后，DSC曲線(xiàn)峰值均有一定的降低，峰面積減小。LA-SA 在經(jīng)過(guò)膨脹珍珠巖吸附封裝后，熔融相變溫度由為21.3℃上升到22.7℃，升高6.57%；經(jīng)陶粒吸附封裝后，熔融相變溫度上升到22.5℃，升高5.63%。相變溫度發(fā)生變化的主要原因是：相變材料LA-SA 被束縛在孔徑較小的孔結(jié)構(gòu)中不能夠自由流動(dòng)，傳熱受到限制，直接進(jìn)行熱傳遞的原子個(gè)數(shù)減少，導(dǎo)致相變溫度升高。LA-SA/膨脹珍珠巖相變潛為165.3kJ/kg，LA-SA/陶粒相變潛熱為133.4kJ/kg，相較于定型封裝之前分別降低了19.72%和35.21%。相變潛熱降低的主要原因是定型相變材料中，多孔吸附材料主要作為吸附載體，不發(fā)生相變，只有LA-SA 提供相變焓，因而復(fù)合定型相變材料的相變潛熱會(huì)相對(duì)降低，并且由于膨脹珍珠巖的吸附能力強(qiáng)于陶粒，故LASA/膨脹珍珠巖的相變潛熱相比于LA-SA/陶粒較大，膨脹珍珠巖對(duì)于相變材料LA-SA 的熱物性影響較小。

圖7 LA-SA、LA-SA/膨脹珍珠巖和LA-SA/陶粒的DSC熱分析曲線(xiàn)

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)表征發(fā)現(xiàn)，LA-SA 與陶粒和膨脹珍珠巖復(fù)合良好，復(fù)合后的定型相變材料均有較高的相變潛熱和適宜的相變溫度，可與水泥砂漿、混凝土等建筑材料進(jìn)行復(fù)配應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中。根據(jù)文獻(xiàn)[32]研究，相變材料與多孔吸附材料結(jié)合僅靠孔隙的毛細(xì)作用力對(duì)相變材料進(jìn)行固定吸附，雖能在一定程度上減少相變材料的泄漏，但LA-SA/陶粒在經(jīng)過(guò)多次相變后液態(tài)相變材料仍會(huì)滲漏造成質(zhì)量損失，因而在應(yīng)用于建筑材料的復(fù)配前，還需對(duì)其進(jìn)行二次封裝。最后，本實(shí)驗(yàn)采用“苯丙乳液+干水泥粉末[33]”作為封裝材料，并使用直接浸泡法對(duì)吸附材料進(jìn)行一次苯丙乳液封裝，在苯丙乳液還未徹底凝固的前提下，表面再裹一層干水泥粉末進(jìn)行二次封裝，其封裝效果良好。

3 結(jié)論

本文以研究一種新型建筑用二元復(fù)合定型相變材料為目的，首先通過(guò)對(duì)十二醇與硬脂酸共晶系進(jìn)行理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)復(fù)配，確定了十二醇/硬脂酸二元相變材料（LA-SA）的最優(yōu)配比，并通過(guò)重復(fù)性熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)對(duì)其熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析；然后，以陶粒和膨脹珍珠巖為基體材料對(duì)LA-SA 進(jìn)行定型封裝，并對(duì)兩種不同定型相變材料進(jìn)行了性能表征，主要得出以下結(jié)論。

（1）二元相變材料LA-SA（十二醇-硬脂酸）的最優(yōu)配比為82%十二醇+18%硬脂酸，熔融相變溫度為21.3℃，相變潛熱為205.9 kJ/kg，與文獻(xiàn)中其他同溫區(qū)有機(jī)復(fù)合相變材料相比，具有良好的儲(chǔ)熱性能。在經(jīng)過(guò)200次熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)后，LA-SA的相變溫度降低了0.5℃，相變潛熱降低2.1%，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性能。

（2）膨脹珍珠巖對(duì)相變材料的吸附性能明顯高于陶粒，在3h 真空吸附后，其對(duì)于LA-SA 的吸附率高達(dá)352.5%，約為在等質(zhì)量陶粒吸附作用下的7.4倍。

（3）LA-SA 與兩種多孔材料的復(fù)合良好，且吸附過(guò)程僅為物理吸附，并且在0～120℃范圍內(nèi)LA-SA無(wú)揮發(fā)，符合建筑領(lǐng)域應(yīng)用溫區(qū)。

（4）吸附后的定型相變材料的相變潛熱有一定的降低。相比于陶粒，膨脹珍珠巖對(duì)LA-SA 封裝后的熱物性能影響較小。LA-SA/膨脹珍珠巖熔融相變溫度為22.7℃，相變潛熱為165.3kJ/kg，相較于定型封裝前降低19.72%。

綜上所述，采用膨脹珍珠巖對(duì)相變材料LASA 進(jìn)行定型封裝的效果優(yōu)于陶粒，其具有較高的吸附率和對(duì)定型相變材料相變熱性能影響較小等優(yōu)勢(shì)。在接下來(lái)的工作中，將對(duì)LA-SA/膨脹珍珠巖復(fù)合定型相變材料的循環(huán)穩(wěn)定性能、儲(chǔ)放熱性能以及與建筑材料復(fù)配后的力學(xué)性能測(cè)試等實(shí)際應(yīng)用性能進(jìn)行研究。