1. 研究目的与意义（文献综述）

自然界资源储量有限，随着化石能源的逐步开采，煤、石油、天然气的储量越来越少，能源的供应愈来愈牵动着人类的神经。根据预测，石油未来的使用年限为40 年左右，天然气将还可以使用60年，而煤炭将在147年内用光。因此在开发新能源技术的同时，提高能源利用率和发展节能技术是迫切需要的。在总能耗中，我国建筑能耗占比超过25%，如何降低建筑能耗、发展节能环保建筑材料是非常有研究价值的。将相变储热材料应用于砂浆中，利用相变材料的相变潜热进行热量的储存和利用，制备成储热砂浆是目前建筑节能材料领域热点研究的课题之一。

相变储热材料按化学成分可以分为有机相变材料、无机相变材料；按相变方式可以分为气固相变材料、液固相变材料、固固相变材料、气液相变材料等。由于气液、气固相变时虽然相变潜热大，但是体积变化大，无法在体积固定的建筑中使用。固固相变时体积变化虽然小，但相变潜热也小，不能达到理想的储热放热效果。液固相变具有较大的相变潜热以及相变体积变化较小的优点，因而最适合作为相变储热材料的相变方式。在固液相变材料中又有无机相变材料和有机相变材料两大类。无机相变材料除了有着固液相变材料的共同优点外，还有着价格便宜、导热系数大的优点。但也存在着很大的缺点，例如容易出现相分离和过冷现象。而机相变材料则一般不会出现无机相变材料的缺点，具有较好的稳定性。但有机相变材料也有热导系数小、易泄漏流失的瑕疵。为了解决这样的缺点，通常在有机相变材料中加入石墨或则金属粉末等导热增强相，使其有良好的导热性能；通过具有微孔结构的材料吸附有机相变材料、溶胶包覆、有机/无机结合等方法使之变成复合相变材料，改善有机相变材料的泄露问题。在有机相变材料中脂肪酸及其衍生物因其良好的蓄热性能和低廉的价格被广泛应用在建筑节能领域。但单一脂肪酸的相变温度均略高于常温，因此需要将将两种或两种以上的脂肪酸熔融结晶可以得到特定温度的低共熔相变材料，其相变温度小于或等于常温，这就为有机酸相变材料用于储热砂浆成为可能。

在国内，将有机相变材料用于建筑材料领域的研究大部分都仅限于对建筑用相变材料的制备与性能研究上。刘程等对脂肪酸的低共容物的热物性进行理论预测并通过dsc对月桂酸－肉豆蔻酸二元低共熔混合物、月桂酸－肉豆蔻酸－棕榈酸低共熔物的热物性进行测试，发现实验与理论相符。付路军等用癸酸和月桂酸作为储能材料，应用溶胶-凝胶法把此二元酸嵌入多孔二氧化硅的网络结构中，制得复合相变材料，通过观察发现相变材料稳定而不流失。张东等用膨胀珍珠岩、膨胀粘土以及粉煤灰膨胀材料作为载体吸入石蜡、脂肪酸以及脂肪酸衍生物等有机相变材料，制备出颗粒状相变材料，并用聚合物进行包覆，取得了良好的效果。在国外，对相变材料的研究很早就有，有些成果已经用于工程中，例如美国、德国和日本。在德国已经有将相变储热砂浆用在建筑内墙中用于保温隔热，以减少建筑能耗。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）制备有机相变材料二元酸。

（2）通过酸化、硅烷化处理，对膨胀蛭石的表面改性。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，进行膨胀蛭石的酸化、硅烷化改性，并观察改性前后的微观形貌变化。

第8－11周：将改性后的蛭石吸附二元酸相变材料，用硅溶胶包覆后，以体积比部分替代到砂浆中，制备蓄热砂浆，并观察28天后的微观形貌和相关热物性能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 徐恩涛. 相变储能砂浆的制备及性能的研究[d].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2011.

[2] 杨茹，万勇，杨懿政，等. 有机相变材料在建筑节能中的应[j]. 材料导报，2015，29（25）：136-140.张剑.

[3] 朱教群，宋 轶，周卫兵，等. 基于碳材料的有机复合相变材料导热增强研究进展[j].储能科学与技术，2017,6（2）：213-222.