石蠟@SnO2-Al2O3微膠囊復合相變材料的合成及其熱物性

馬曉春，劉 函，陳 晨，劉延君，張 林

(浙江工業大學 材料科學與工程學院，浙江 杭州 310014)

隨著當今世界工業化的快速發展，全球對化石能源的應用急劇增多，導致了酸雨以及溫室效應等環境問題越來越嚴重[1-2]。為了克服這些問題，開發新型綠色可持續的儲能材料便成為重要的研究課題[3]。石蠟是一種具有高儲能能力、化學性能穩定的傳統相變材料，常被用于熱能儲存、太陽能利用、建筑節能等領域[4-8]。然而，石蠟在吸收大量能量后會經過固液相變過程轉變為熔融狀態，在使用過程中會發生泄漏從而導致環境污染，這嚴重限制了石蠟的實際應用。然而目前國內外主要是將相變材料封裝在有機高分子殼層之中，例如將脲醛樹脂[9]、聚甲基丙烯酸甲酯[10-11]、三聚氰胺甲醛樹脂[12]和丙烯酸樹脂[13]等聚合物作為微膠囊的外殼來防止芯材泄漏。但有機高分子作為外殼的相變微膠囊還存在易燃、熱穩定性差、化學穩定性差、導熱系數低等缺點[14]。相反，無機材料常具有更高的熱導率、更好的機械強度、較低的體積膨脹率[15]，比較適合作為封裝殼層材料。Tang等[16]通過溶膠凝膠方法制備正十八烷@二氧化硅的相變微膠囊，測試結果表明該微膠囊具有227.66 J/g的相變潛熱，并且由于殼層的存在可以有效提高微膠囊的熱穩定性。Latibari等[17]通過溶膠凝膠法制備了以棕櫚酸為相變芯材，以氧化鋁水合物為相變殼層材料的相變微膠囊，該微膠囊的熱導率由0.28 W/(m·k)提升至0.53 W/(m·k)，其蓄熱能力明顯增強?！?br>