楊晉，殷勇高，陳萬河，王靜遠，陳九法

（1 東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210096；2 南京紫金山智慧城市研究院有限公司，江蘇 南京 210096）

隨著當(dāng)前能源利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新型儲能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用成為亟需推進的課題?？照{(diào)蓄冷技術(shù)作為一種新型儲能技術(shù)，在利用電網(wǎng)峰谷差價實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟性運行、對不穩(wěn)定的可再生能源儲存轉(zhuǎn)化進而實現(xiàn)可再生能源高比例利用方面具有非?？捎^的前景，是實現(xiàn)碳中和的重要措施之一。

根據(jù)蓄冷材料的不同，空調(diào)蓄冷代表性技術(shù)可分為水、冰、水合鹽相變蓄冷三種。水合鹽相變蓄冷相變溫度在0℃以上[1]，相對冰蓄冷系統(tǒng)制冷機效率較高，且在負荷峰谷進行蓄冷和正常運行過程均可以利用同一冷水機組，在運行能效和初投資上均具優(yōu)勢[2]。雖然水合鹽材料相變潛熱比冰小，但其蓄冷密度比水大，也易與常規(guī)制冷系統(tǒng)結(jié)合，兼有水和冰蓄冷兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，因此國內(nèi)外研究者都著力研究開發(fā)相變點在5～9℃的空調(diào)蓄冷材料[3-5]。

相變蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是制備適宜的高性能相變蓄冷材料。與有機相變材料相比，無機水合鹽材料在中低溫領(lǐng)域更具優(yōu)勢，Chen等[6]通過添加硝酸鉀（KNO3）和硝酸鈉（NaNO3），使三水合硝酸鋰（LiNO3·3H2O）的相變溫度從30℃降低到22.31℃。Li等[7]制備了CaCl2·6H2O-MgCl2·6H2O共晶鹽，通過加入添加劑調(diào)節(jié)性能，最終材料的相變溫度和相變焓分別為21.4℃和102.3J/g。El-Bassuoni等[8]將CH3COONa·3H2O 與尿素混合形成低溫共晶鹽，相變溫度降低至28℃，并保持了較高的儲能能力。表1列出了幾種常見的水合鹽材料，根據(jù)數(shù)據(jù)可 知， Na2SO4·10H2O 比CaCl2·6H2O、 Zn(NO3)2·6H2O 等水合鹽材料的相變潛熱高；Na2SO4·10H2O的相變潛熱和CH3COONa·3H2O 的相變潛熱相近，但是它的平均相變點比CH3COONa·3H2O 低，且Na2SO4·10H2O成本也相對較低，因此在眾多無機水合鹽材料中選擇十水硫酸鈉作為空調(diào)蓄冷材料主材具有一定的優(yōu)越性。已有研究表明，由Na2SO4·10H2O添加其他控制熔點的鹽類可以調(diào)制相變蓄冷溫度。劉劍虹等[11]制備出一種Na2SO4·10H2O共晶蓄冷材料，其相變溫度為8.25℃，相變潛熱為114.37kJ/kg；謝奕等[12]以Na2SO4·10H2O為基質(zhì)，通過添加成核劑、增稠劑等得到相變溫度為10.3℃的相變體系；Zhu 等[13]使用NH4Cl 和KCl 作為熔點調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)十水合硫酸鈉的相變溫度，溫度降低到8.3℃，潛熱值變?yōu)?5.4J/g。但是也應(yīng)注意到十水硫酸鈉在使用過程中存在著相分離、過冷度大和熱導(dǎo)率低等問題[14]，這嚴重阻礙了十水硫酸鈉在蓄冷領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

表1 幾種常見的水合鹽比較

本研究將針對以上問題，采用添加增稠劑、成核劑和高導(dǎo)熱基體的方法對相分離、過冷度大、導(dǎo)熱性能差等問題進行研究，從而研制出有適宜的相變溫度和相變潛熱、良好的導(dǎo)熱性能和循環(huán)穩(wěn)定性的空調(diào)蓄冷用相變介質(zhì)。與已有文獻中的工作相比，本研究提供了一種7～8℃溫區(qū)的蓄冷劑新配方，針對低溫水合鹽相變材料的增稠劑優(yōu)選方法和評價標準進行了較為系統(tǒng)的研究和分析，并從實際應(yīng)用角度出發(fā)，將高導(dǎo)熱基體應(yīng)用于空調(diào)蓄冷領(lǐng)域，制備出定型低溫相變復(fù)合材料。因此，研究方法和結(jié)果不僅為以十水硫酸鈉為主材的水合鹽相變材料的實際應(yīng)用提供了有價值的信息，也豐富了空調(diào)蓄冷材料的制備和研究方向。

1 實驗方法

1.1 實驗材料及儀器

實驗選用的主要材料和儀器設(shè)備列于表2 和表3中。

表2 實驗材料

表3 實驗儀器

1.2 蓄冷材料的制備

（1）低溫復(fù)合相變材料的制備 用電子天平分別稱取不同種類、不同含量的成核劑、增稠劑、熔點控制劑與主材十水硫酸鈉進行混合，40℃恒定水浴中加熱熔化并磁力攪拌1h，使體系混合均勻。篩選出相變溫度在8℃附近、無過冷度、無相分離的低溫復(fù)合相變材料。為了方便下文的描述，將實驗篩選出的低溫復(fù)合相變材料體系命名為SSDBPA。

（2）含EG 的復(fù)合相變材料的制備 采用真空浸漬法制備SSD-BPA/EG復(fù)合材料，其制備工藝如圖1所示，40℃下，將一定量熔融的復(fù)合相變材料和膨脹石墨混合并充分攪拌后倒入錐形燒瓶中，并將其連接到吸泵上。錐形燒瓶產(chǎn)生0.05MPa 的真空，持續(xù)5min，然后通過恒溫水浴將其溫度保持在40℃，繼續(xù)磁力攪拌60min。將所得混合物冷卻至室溫后，制得最終的SSD-BPA/EG 復(fù)合材料。所添加膨脹石墨的質(zhì)量分數(shù)分別為3%、5%、7%，分別記作SSD-BPA/EG3、SSD-BPA/EG5、SSDBPA/EG7。

圖1 SSD-BPA/EG制備流程圖

1.3 性能測定

（1）步冷曲線實驗 將裝有相變材料的試管置于40℃水浴中穩(wěn)定一段時間，再取出放入低溫水浴冷卻至一定溫度，得到步冷曲線，從而分析得到相變溫度、過冷度等參數(shù)。步冷曲線實驗系統(tǒng)如圖2所示。試管中相變蓄冷材料的溫度由T形熱電偶測得，并將數(shù)據(jù)通過安捷倫數(shù)據(jù)采集模塊34970A（采集時間間隔5s）傳輸至計算機。T 形熱電偶附著于一端固定在試管塞中心的竹簽上，溫度探頭距離試管底部1cm，此布置方法可以使探頭位于材料中間位置，防止因接觸試管壁或試管底部影響測溫結(jié)果。

圖2 步冷曲線實驗系統(tǒng)圖

（2）DSC 分析實驗 用電子天平稱取一定量（5～30mg）的樣品置于不銹鋼樣品池中，將其放入微量熱儀反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜中另有一標準池作為對比。設(shè)置溫度程序：①設(shè)定啟動區(qū)間結(jié)束溫度為Tl，當(dāng)儀器溫度穩(wěn)定于該設(shè)定溫度值時實驗啟動；②1.2℃/min 升溫至Th后恒溫10min；③1.2℃/min 降溫至Tl。Tl、Th根據(jù)材料相變溫度而定。

（3）熱導(dǎo)率測定實驗 熱導(dǎo)率測定裝置為TC3000E瞬態(tài)熱線法導(dǎo)熱分析儀，測量探頭選擇片狀，分別測定不同蓄冷材料熔融態(tài)和凝固態(tài)下的熱導(dǎo)率。

（4）循環(huán)穩(wěn)定性實驗 借助微量熱儀對改性后低溫相變材料進行凍熔循環(huán)，高溫溫度為20℃，低溫溫度為0℃。低溫相變材料分別循環(huán)50次、100次、200次后分析其相變溫度和相變潛熱的損耗。

2 結(jié)果與分析

2.1 成核劑含量對蓄冷材料過冷度的影響

純Na2SO4·10H2O 存在嚴重的過冷現(xiàn)象，這對于材料相變潛熱的釋放、蓄冷過程十分不利。根據(jù)非均勻成核理論，在材料中添加一種微粒結(jié)構(gòu)與水合鹽結(jié)晶物類似的物質(zhì)，即成核劑，可起誘導(dǎo)成核的作用[15-16]。適用于十水硫酸鈉的成核劑主要有硼砂、九水硅酸鈉、納米C粉等[17]，本研究采用硼砂作為成核劑。在Na2SO4·10H2O 體系中分別加入質(zhì)量分數(shù)為0、1%、2%、3%、4%、5%的硼砂，對這6 組樣品分別進行熔化冷卻實驗，得到步冷曲線，如圖3所示。

圖3 添加不同含量硼砂的SSD步冷曲線

由圖3可以看出，在未添加成核劑硼砂時，十水硫酸鈉表現(xiàn)出較嚴重的過冷現(xiàn)象，過冷度達到15℃，這與文獻[18]中測試的過冷度結(jié)果基本相同，之后迅速達到相變點28.6℃，略小于文獻[9]中提到的SSD 相變溫度32.4℃，到達相變溫度后迅速降溫，基本無相變過程。而添加了硼砂的十水硫酸鈉體系的過冷度有明顯改善，質(zhì)量分數(shù)從1%到5%的各組均無過冷發(fā)生，但材料的相變溫度、相變平臺長短受到了不同影響。當(dāng)硼砂質(zhì)量分數(shù)為3%、4%、5%時，材料相變過程明顯，通過比較相變平臺時長可知，3%（質(zhì)量分數(shù)）硼砂組的相變持續(xù)時間長且穩(wěn)定，且為了盡可能保證材料具有較高的相變潛熱，其他添加劑的含量應(yīng)盡可能減少，因此確定成核劑硼砂的最佳質(zhì)量分數(shù)為3%。后續(xù)的實驗中均添加3%（質(zhì)量分數(shù)）的硼砂以消除過冷度。

2.2 增稠劑類型對蓄冷材料相分離特性的影響

水合鹽材料普遍具有相分離問題，這會導(dǎo)致材料失去蓄冷能力，極大地縮短材料的使用壽命[19]。添加增稠劑是目前改變Na2SO4·10H2O 相分離最快速、簡便的方法，本實驗選用聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酸鈉（PAAS）、羧甲基纖維素（CMC）、聚陰離子纖維素（PAC）、黃原膠（XG）分別作為增稠劑，通過研究上述增稠劑對十水硫酸鈉相分離現(xiàn)象、相變潛熱的影響規(guī)律，優(yōu)選出最適增稠劑和最佳添加比例。

2.2.1 不同增稠劑對相分離的抑制效果

由于聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺的質(zhì)量分數(shù)大于2%時形成黏力極強的膠狀物質(zhì)，體系失去流動性，不利于換熱和后續(xù)取用，因此只研究了質(zhì)量分數(shù)分別為1%、1.5%和2%的情況。圖4(a)為分別添加了1%、1.5%、2%的PAAS 體系和PAM 體系在靜置72h后的相分離效果，體系呈現(xiàn)乳白色凝膠狀，均無明顯相分離現(xiàn)象發(fā)生，這是由于PAAS和PAM中的羧酸根離子的同性靜電斥力作用，使得分子鏈由螺旋狀伸展為棒狀，從而提高水相黏度[20]。

從圖4(b)中可看到，體系靜置72h 后出現(xiàn)較明顯的分層現(xiàn)象，且相分離程度隨著CMC 含量的增加而逐漸減輕，CMC質(zhì)量分數(shù)為5%的體系基本無相分離現(xiàn)象。纖維素類增稠劑易產(chǎn)生凝絮，流動性強，穩(wěn)定性不高，觀察圖4(c)可更加直觀地印證這一點，但添加PAC 后，改善相分離的效果優(yōu)于CMC，質(zhì)量分數(shù)在達到3%之后基本抑制了相分離。圖4(d)為添加XG 后體系的相分離效果，體系整體呈淡黃色，伴隨有凝絮產(chǎn)生，5組體系在靜置72h 后均出現(xiàn)不同程度的相分離，XG 的質(zhì)量分數(shù)越大，體系相分離程度越小。本研究僅在質(zhì)量分數(shù)5%范圍內(nèi)進行了實驗對比，而纖維素類和黃原膠的最佳添加量仍不能下定論，未來可通過進一步擴大范圍尋找最優(yōu)值。

圖4 不同增稠劑對十水硫酸鈉相分離情況的抑制效果

綜合上述分析，高分子聚合物類增稠劑改善相分離效果更加突出，添加較少的量就能達到增稠目的，添加范圍以質(zhì)量分數(shù)1%～2%為宜。

2.2.2 不同增稠劑對相變潛熱的影響

增稠劑在改善相分離的同時，也會因為與水合鹽中結(jié)晶水的相互作用降低材料的相變潛熱。為了探究不同種類的增稠劑對十水硫酸鈉相變潛熱的影響，通過使用微量熱儀對添加2%（質(zhì)量分數(shù)）增稠劑的混合相變材料進行DSC 測試。分別測試了新配制材料和靜置72h后材料的潛熱值，測試結(jié)果如圖5所示。

圖5 含不同增稠劑的SSD體系潛熱變化

圖5(a)顯示了含不同增稠劑的新配制材料的相變潛熱大小，其中PAAS 對材料潛熱損耗影響較小，XG 影響較大，這可能是由于XG 在增稠的同時阻礙了較多水合鹽分子的成核結(jié)晶與脫水過程；在靜置72h后，各組的相變潛熱有了不同程度的靜態(tài)衰減，如圖5(b)所示，PAAS 組衰減率最小，XG、CMC 組衰減率較高，說明此時材料發(fā)生了較嚴重的相分離，這也與上文中觀測到的結(jié)果一致。另外，可以發(fā)現(xiàn)PAAS和PAM組的熔化潛熱和凝固潛熱差值增大，可能是由于材料在熔化后發(fā)生了輕微相分離，導(dǎo)致凝固過程的結(jié)晶水減少。

水合鹽材料在多次熱循環(huán)后會產(chǎn)生一定程度的潛熱衰減，將直接影響材料在使用過程中的蓄能密度以及最終的使用壽命。通過對各組進行相變潛熱循環(huán)測試（10℃-50℃-10℃為一個循環(huán)，共10個循環(huán)），可得出材料的相變焓值衰減情況，如圖6 所示。PAAS 組相變潛熱平均每次循環(huán)下降0.34%，10次循環(huán)后其相變潛熱基本維持在197J/g，是各類增稠劑中衰減幅度最小、衰減速度最慢的一種。PAM 組的衰減速度明顯快于其他各組，平均衰減率達到1.06%，且相變潛熱呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，因此難以維持SSD長期熱循環(huán)。相關(guān)文獻指出，水合鹽材料的相變單次衰減可達10%以上[21]，比較各組10次循環(huán)后的衰減率可發(fā)現(xiàn)，這5種增稠劑的衰減率均低于10%，最高為PAM 組，相變焓值下降了9.5%，且從衰減趨勢上來看，仍有增加循環(huán)次數(shù)的空間。

圖6 含不同增稠劑的SSD體系循環(huán)10次的潛熱衰減情況

綜合上述分析，無論是對相分離的抑制還是對相變潛熱的影響，PAAS 均具有明顯優(yōu)勢，因此采用質(zhì)量分數(shù)為2%的PAAS 作為十水硫酸鈉的增稠劑進行后續(xù)改性實驗。

2.3 復(fù)合蓄冷材料相變溫度的調(diào)控

根據(jù)文獻[14]記載，由于無機鹽離子會削弱Na2SO4分子與水分子間的吸引力以及水分子之間氫鍵的吸引力，因此可通過加入無機鹽的方式降低材料的相變溫度。常見的無機鹽類熔點控制劑有NH4Cl、KCl、NaCl 等，但不同的熔點控制劑對SSD的熔點降低程度不同，NH4Cl 最強，KCl 次之，NaCl 最弱[14,22]。因此本研究采用NH4Cl和KCl作為熔點控制劑，分別研究兩者對相變溫度的影響效果。

單組分的兩種熔點控制劑各自在10%～17%之間改變質(zhì)量分數(shù)，尋找7～8℃附近的配比，結(jié)果如圖7 所示。熔點控制劑KCl 和NH4Cl 的相變溫度隨質(zhì)量分數(shù)的改變趨勢分別近似呈現(xiàn)出W形和V形，而KCl對材料的相變溫度降低程度明顯低于NH4Cl，這是因為NH+4的極性很強，很容易與水分子形成氫鍵，削弱無機鹽與結(jié)晶水之間的相互作用，從而降低水合鹽的相變溫度，而K+通過與金屬陽離子、酸自由基離子共享結(jié)晶水，分別形成共享離子對和接觸離子對，使水合鹽體系的相變溫度降低[22]，但后者形成離子對后對無機鹽和結(jié)晶水的削弱作用不如NH+4，因此對相變溫度的降低程度更小。最終符合溫度要求的配比為質(zhì)量分數(shù)14%～15%的NH4Cl，此時相變溫度在7～8℃范圍內(nèi)。

圖7 不同含量、種類的熔點控制劑對相變溫度的改變

經(jīng)過比較測試，結(jié)果如圖8 所示，NH4Cl 質(zhì)量分數(shù)為14%時，體系相變溫度在10 次循環(huán)過程中基本穩(wěn)定在7.5℃，而質(zhì)量分數(shù)為15%的實驗組在循環(huán)過程中相變溫度出現(xiàn)了低于7℃的情況，因此選擇質(zhì)量分數(shù)為14%的NH4Cl作為熔點控制劑，此時初步得到無過冷和相分離、相變溫度適宜的SSD-BPA相變材料。

圖8 SSD-NH4Cl體系多次循環(huán)的步冷曲線

2.4 膨脹石墨對蓄冷材料傳熱性能的影響

考慮到SSD-BPA 的傳熱及后續(xù)封裝使用，需進一步優(yōu)化改性后相變材料的性能，使其效用最大化。膨脹石墨作為一種多孔介質(zhì)，具有高導(dǎo)熱性和良好的穩(wěn)定性，適合作為導(dǎo)熱基體[23-24]，因此采用真空浸漬法制備得到SSD-BPA/EG復(fù)合材料，探究EG對相變材料性能的優(yōu)化效果及最適添加范圍。

首先對比了純SSD、SSD-BPA 和SSD-BPA/EG復(fù)合材料的相分離情況。如圖9(a)和(b)所示，純SSD 熔融態(tài)時出現(xiàn)了明顯的硫酸鈉和水相分層現(xiàn)象，凝固后上層仍有一定量游離水，底層沉積了大量硫酸鈉固體；含有SSD-BPA 的燒杯無論在熔化還是凝固狀態(tài)下，僅上層出現(xiàn)了少量自由水，這也進一步說明加入PAAS 有助于避免相分層。圖9(a)和(b)中的SSD-BPA/EG復(fù)合材料樣品均質(zhì)，形狀穩(wěn)定性好，三個燒杯均未見相分離現(xiàn)象，且由圖9(b)可以看出，隨著EG 含量的增加，在EG3中可見的白色SSD晶體在EG7中幾乎消失。這是因為EG7比EG3含有更多的EG，有更多的孔隙用于吸附SSD。這進一步說明SSD-BPA/EG7復(fù)合材料的形狀穩(wěn)定性優(yōu)于其他兩種復(fù)合材料。圖10 為SSD-BPA/EG7的SEM 圖像，該圖進一步表明SSD 成功浸漬于EG 的孔隙中，并且占據(jù)了EG的孔和表面。

圖9 不同樣品相分離實驗結(jié)果

圖10 SSD-BPA/EG7的SEM圖像

采用熱導(dǎo)率儀分別測量了純SSD、SSD-BPA、SSD-BPA/EG的熱導(dǎo)率，結(jié)果如圖11所示。純SSD的熱導(dǎo)率為0.544W/(m·K)，制備成SSD-BPA 后熱導(dǎo)率略有提高，當(dāng)EG質(zhì)量分數(shù)分別為3%、5%、7%時，熱導(dǎo)率分別比純SSD高2.2倍、3.3倍和3.5倍，比SSD-BPA 材料高1.6倍、2.4倍和2.5倍。這是因為增加EG 含量后，基于EG 本身的多孔結(jié)構(gòu)及其碳壁的膨脹會促進界面熱傳導(dǎo)，說明EG 有利于提高SSD-BPA材料的熱導(dǎo)率，改善其導(dǎo)熱性能。

圖11 純SSD、SSD-BPA、SSD-BPA/EG的熱導(dǎo)率

綜上所述，SSD-BPA/EG7復(fù)合相變材料的性能優(yōu)良，具有良好的導(dǎo)熱性和形狀穩(wěn)定性。

2.5 材料蓄冷-釋冷循環(huán)穩(wěn)定性

材料的循環(huán)穩(wěn)定性一定程度上決定了其應(yīng)用價值，只有經(jīng)過長期反復(fù)循環(huán)后仍保持較穩(wěn)定的相變溫度和潛熱的材料才能在實際應(yīng)用中脫穎而出，成為兼具實用性與經(jīng)濟性的優(yōu)良材料。

根據(jù)前期實驗數(shù)據(jù)以及考慮到十水硫酸鈉熔化攪拌過程中的結(jié)晶水損失，確定蓄冷劑最終配比為93.0%的SSD-BPA（81.0%SSD+3.0%硼砂+1.5%PAAS+14.0%NH4Cl+0.5%去離子水）+7.0%的膨脹石墨，命名為SSD-BPA/EG7，其相變溫度為7.4℃，相變潛熱為117.4J/g，熱導(dǎo)率為1.876W/(m·K)。對其進行多次凍熔循環(huán)實驗后利用微量熱儀進行DSC 測試，SSD-BPA/EG7與循環(huán)50 次、100 次、200 次后的熱分析圖結(jié)果如圖12 所示。從圖中可以看出，循環(huán)50 次后SSD-BPA/EG7的相變溫度提高了0.2℃，潛熱降低了7.50%，平均每次循環(huán)降低0.15%；循環(huán)100次后，與循環(huán)50次相比相變溫度升高了0.1℃，潛熱降低了4.97%；循環(huán)200 次后，與SSD-BPA/EG7相比潛熱降低了14.05%，與循環(huán)100 次相比，相變溫度保持不變，潛熱降低了2.23%。由此可見，蓄冷材料在開始循環(huán)時潛熱降低速率稍快，而到100 次后材料性能衰減趨勢減緩，呈穩(wěn)定狀態(tài)，且盡管材料發(fā)生了性能衰減，其依然符合蓄冷溫區(qū)要求。而材料的潛熱值相比原材料十水硫酸鈉有了較大的損失，主要是由于熔點控制劑、成核劑、增稠劑等多種添加劑的引入，為晶體結(jié)晶提供一定的晶胚，在界面形核時產(chǎn)生更大的曲率半徑，使得較小體積晶胚可以更快達到臨界曲率半徑，降低晶核與液相界面的比表面積能，引起形核界面總自由能降低，導(dǎo)致臨界形核功減小，使得相變潛熱降低。

圖12 SSD-BPA/EG7與其循環(huán)50次、100次、200次后的DSC曲線

3 結(jié)論

本文以研究適用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的相變材料（PCMs）為目的，通過DSC 熱分析實驗、步冷實驗、熱導(dǎo)率測定以及循環(huán)性能實驗，研制出符合要求的蓄冷材料，并對其熱物性進行了優(yōu)化，得出以下結(jié)論。

（1）經(jīng)改性和優(yōu)化后，配制出一種相變溫度適宜、傳熱性能良好、無過冷和相分離的空調(diào)系統(tǒng)蓄冷劑，其成分為93.0%的SSD-BPA+7.0%的EG，命名為SSD-BPA/EG7，其相變溫度為7.4℃，相變潛熱為117.4J/g，熱導(dǎo)率為1.876W/(m·K)，凍熔循環(huán)200次后仍具有良好的熱穩(wěn)定性。通過添加導(dǎo)熱基體，膨脹石墨能夠進一步抑制水合鹽材料發(fā)生相分離，保持形狀穩(wěn)定性，同時可大幅提高相變材料的熱導(dǎo)率，且隨著EG 含量的增加，體系的熱導(dǎo)率不斷增大。本研究的實驗方法和結(jié)果為今后研發(fā)定型低溫相變復(fù)合材料提供了有效示范。

（2）獲得了不同增稠劑對硫酸鈉水合鹽的影響規(guī)律，為水合鹽相變材料增稠劑的優(yōu)選以及相變材料的性能優(yōu)化提供參考。PAAS、PAM 這類高分子聚合物在質(zhì)量分數(shù)1%～2%范圍內(nèi)可基本抑制十水硫酸鈉產(chǎn)生相分離，纖維素類增稠劑CMC、PAC以及天然增稠劑XG的增稠效果受質(zhì)量分數(shù)影響較大，添加少量無法達到整體增稠目的。PAAS 對材料的相變潛熱影響最小，添加此種增稠劑后體系的相變衰減幅度小、速率慢。

（3）研究了相變溫度的調(diào)控特性，通過添加無機鹽類熔點控制劑NH4Cl 和KCl，能夠?qū)⑹蛩徕c的相變溫度調(diào)至5～20℃，其中NH4Cl對熔點降低作用效果更明顯，當(dāng)其質(zhì)量分數(shù)為14%時，蓄冷體系的相變溫度經(jīng)多次循環(huán)后能夠維持在7～8℃范圍內(nèi)，符合空調(diào)蓄冷要求。這一結(jié)果為今后研發(fā)不同相變溫度尤其是低溫領(lǐng)域的水合鹽相變材料提供了有效實現(xiàn)途徑。