蓄热技术的发展离不开对高效蓄热材料的开发，蓄热材料大体可以分为两类。一类是通过化学反应、溶解热等形式进行蓄热的化学蓄热材料，另一类是通过物理手段进行蓄热的物理蓄热材料，其中化学蓄热材料储热密度较大，但是储热容量有限，同时存在造成环境污染的缺点。物理蓄热材料又可分为显热式和相变式，显热式蓄热材料通过介质温度的升高进行蓄热，虽然简单易于使用，但同样存在热容量低，体积较大的缺陷，同时材料本身的温度变化难以控制，使用价值相对不高。相变式蓄热材料利用材料发生相变过程中的吸热、放热，从而实现蓄热和放热的功能。材料具有较大的相变潜热，同时在相变过程中温度基本保持不变，因此能同时实现储能和控温，受到国内外研究者的广泛关注。而其中，复合相变蓄热材料通过复配的方法将多种相变材料复配在一起，能结合多种材料的优势，是极具潜力的新型蓄热材料。

复合相变材料的分类

相变蓄热材料可以根据相变形式分为固-固、固-液、固-气和液-气相变材料，其中气体体积变化率较大，导致影响系统的稳定性，目前的研究着重与固-固、固-液相变材料。固-液相变的应用最为广泛，种类丰富，起步研究较早，也较为成熟；具有体积变化率小，相变潜热大的有点，但是容易出现漏液现象，典型的有水和盐、无机盐、金属及合金、石蜡和脂肪酸类。固-固相变材料主要有多元醇，高密度聚乙烯层状钙钛矿等，这类材料在相变过程中体积变化小，蓄能装置体积小，稳定性高，但是导热性能较差，在实际生产中应用有限。

相变材料可以根据化学成分分为有机类无机类和复合类，本文研究的碳纳米管加入癸酸-硬脂酸复合材料属于复合类中的有机-无机复合相变蓄热材料，该类材料多利用多孔材料吸附复合有机相变材料，由此制得的复合相变材料基本实现固-固相变过程。例如采用提纯硅藻土吸附癸酸和月桂酸的混合物，制得的脂肪酸二元体系相变蓄热材料，不仅具有良好的性能稳定性，也改善了泄露现象。何燕等采用溶胶-凝胶法利用硅藻土吸附相变材料，制成了石膏基蓄热建筑材料，并通过实验数据对这种新型建筑储能材料进行了科学合理的评估。

碳纳米管是一种径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级的一维量子材料，主要有呈六边形排列的碳原子构成的数层到数十层的同轴圆管组成，其拥有接近单层金刚石和石墨的导热系数，具有很大的长径比，因此具有很高的比表面积，相互之间易形成网络结构，密度与有机物较为接近，使得碳纳米管容易与有机基体形成稳定，热性能较好的复合物，由于碳纳米管复杂的物理特征，其尺寸，形态和修饰方法间的差异都会造成结果上的偏差。

J．L．Zeng等人研究了固-液相变材料（十六酸）与多壁碳纳米管复合后的相变热和导热系数变化，选取直径10-30nm，长度5-15μm的多壁碳纳米管与十六酸混合，结果发现，当多壁碳纳米管量很少是，随着碳纳米管量的增加，复合材料的相变焓急剧下降，当增加到0.5%是，相变焓急剧上升，出现一个峰值，随后相变焓会随碳纳米管凉的增加呈现线性减少。同时发现加入表面活性剂可以改变峰出现的位置，加入SDBS，峰出现在碳纳米管量为1%时，加入CTAB，峰出现在碳纳米管量为2%是，而当加入5%的多壁碳纳米管且无表面活性剂是，导热系数比原来的十六酸提高26%。此外，当多壁碳纳米管掺量较少时，加入表面活性剂CTAB也能提高复合材料的导热性能。Jifen Wang 和Huaqing Xie 等人同样选取十六酸作为相变材料，通过能硝酸和浓硫酸混合酸处理直径30nm，平均长度50μm的碳纳米管来提高碳纳米管在十六酸中的分散性，并通过加热-冷却循环80次研究了复合物的稳定性。结果表明，随着CNTs含量的增加，相变温度和相变潜热都有所降低。导热系数逗比纯的十六酸高，并随着CNTs的含量增加而提高，PA/CNTs复合物的导热性能在熔点附近有急剧增加，而在50℃一下和熔点以上则系数变化不大。在CNTs质量分数为5%的PA/CNTs复合物中，固态是导热系数比纯PA提高36%，液态是比纯PA提高56%。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备癸酸-硬脂酸复合相变材料，通过真空吸附的方法制得碳纳米管/癸酸-硬脂酸复合相变材料

为降低单一相变材料的相变温度，给予物理化学理论，制备二元共晶混合物。根据施罗德公式，利用Newton迭代法计算得n（CA）：n（SA）=86.6:13.4，m（CA）：m（SA）=4:1，CA-SA共晶物的理论熔点为26.8℃。