文献综述（或调研报告）：
凹凸棒土基复合相变材料调湿、储热性能研究
文献综述
孙超 东南大学材料科学与工程学院
指导老师 李敏
- 绪论
摘要：能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。近年来，当今社会能源短缺及环境污染成为我们所面临的重要难题，因此能源的节约利用成为了当下的研究热点。而利用相变储存热量从而减少室内温度的波动是一种很好的解决办法。相变储能材料是指在其物相变化过程中，可以从环境中吸收热（冷）量或向环境放出热（冷）量，从而达到能量储存和释放的目的。利用此特性可以制造出各种提高能源利用率的设施，同时由于其相变温度近似恒定并且可以多次重复使用,可以用来调整控制周围环境的温度。凹凸棒土作为一种廉价的无机多孔材料，可以通过改性处理使之比表面积进一步扩大，从而成为优异的相变组分承载材料。本文根据相变组分相变温度以及化学组成的不同对当前主要研究的相变材料进行分类，从热导率、相变潜热、重复性等方面对不同相变材料的优势以及存在的不足作了简要分析，并从制备工艺的角度出发总结了复合相变材料现有的制备方法及其优缺点。
关键词：储能 复合相变材料 热导率
Abstract: Energy is an important basis for the human survival and social development. In recent years, the energy shortage and the pollution of environment have become an critical problem we are facing. Therefore, energy savings has become the focus of research. Using phase change materials to help reduce the indoor temperature fluctuations is a good solution. Phase change material refers the material can absorb heat from the environment and release heat to the environment during its phase change process, which can help storage energy. So that we can produce a variety of facilities to improve energy utilization efficiency by using phase change materials, and because the phase change temperature is approximately constant, it can be used to help maintain a constant indoor temperature. As an inexpensive inorganic porous material, attapulgitersquo;s specific surface area can be further expanded through modification, making it an excellent phase change material component carrier. In this paper, the phase change materials are classified according to the different chemical composition and the phase change temperature. The advantages and disadvantages of phase change materials are briefly analyzed in terms of its thermal conductivity, latent heat of phase change and preparation process. The advantages and disadvantages of the composite phase change material are summarized from the perspective of the preparation process.
Key words: Energy storage Composite phase change materials Attapulgite
1.简介：
凹凸棒土的矿物组成主要是凹凸棒石，属海泡石族，是一种具有层链状结构的含水镁铝硅酸盐晶体。多呈棒状以及纤维状，长500～5000nm，宽50～150nm，具有良好的抗盐、吸附、热稳定、脱色、胶凝、造浆、离子交换和高温相变性能，被大量应用于化工、医药和地质领域，通过研究发现,利用改性活化的方法可以除去天然凹凸棒土当中含有的杂质,增加表面积,提高其吸附以及离子交换性能,使之广泛地应用于吸附、胶体泥浆、催化剂、脱色及载体领域。相变材料指的是一些为了控制周围的环境温度，通过相变向周围环境释放能量或者从周围环境吸收能量的储能材料[1]。相变材料具有在一定温度范围（相变温度）内改变自身物理状态的能力。以固－液相变为例，当温度达到熔点时，相变材料就会产生从固相到液相的转变，而在熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；同样，当相变材料进行冷却时，其自身储存的热量会在一定的温度范围内散发到周围环境中，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。而当物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，虽然材料的温度不发生变化，但吸收或释放的潜热却相当大。近几年，随着相变储热研究的不断深入，相变材料在轻工业以及化工工业过程中的余热回收等领域的应用也得到很大推广。许多科研工作者对当前研究中发现的大量相变储热材料的物理性能及其相应的测量方法进行了大量研究，同时也对相变材料的封装和胶囊化技术进行了许多相关的有深远意义的探索，得到了大量有价值的结论以及成果。但现有的相变储热材料也存在很多缺点以及不足，比如相变材料的传热性能、机械性能(强度)以及化学稳定性均较差，这在很大程度上限制了相变材料的使用范围。因此，研究人员将纳米合成技术和纳米尺度传热理论与相变材料的相关技术相结合取得了较好的结果，可以克服以往相变材料导热系数低、容易离析、稳定性较差、对相变材料封装外壳产生腐蚀损伤问题。因此制备满足不同余热储存要求的具有一定纳微结构相变材料将是以后相变材料重要的发展方向。
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