引用本文：王若钰，梁斌，朱英明，等.石蜡基高热导率相变储能材料的制备[J]. 化学试剂，2023，45(1)：108-113 .DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2022.0247
相变储能是应用最为广泛的储能技术。相变储能材料（Phase-change material，PCM）通过相变过程实现能量的储存和释放：在外界温度低时凝固放热，储存冷量，而在用冷时融化，释放出冷量，实现经济制冷。本文合成了C14-C18共熔物作为PCM，采用膨胀石墨（EG）作为导热基质，通过吸附法制备了5种不同压缩密度的C14-C18/EG复合相变材料。研究了复合材料的热特性以及循环稳定性，为高性能PCM的设计提供借鉴。在100次吸放热试验后，样品形貌和热性质未发生变化，复合材料具有良好的循环稳定性和热稳定性；
工业级石蜡安全、稳定性高、熔点可以预估、无腐蚀、蒸气压低；
二元混合物在融化时，存在两种物理转变，非共熔成分的DSC分析图会出现两个主峰，如图1所示。
为了确定C14～C18精确的共熔成分，构建了系统的塔曼图。根据图2可知，当混合物的质量比为84.4 wt% C14～15.6wt% C18时获得共熔相变材料。
2.1 材料形貌与结构
图3是膨胀石墨的SEM图，其中图3a、3b分别放大了30、1000倍。可以看到膨胀石墨整体呈蠕虫状，膨胀石墨主要有大孔与中孔、开放孔、内部封闭孔，开放孔和半开放孔在表面均有分布。
图4是C14～C18、EG、C14～C18/EG复合相变材料的红外光谱图。其中横纵坐标分别是被测物质的波数（cm-1）和透光性。
为了研究C14～C18与EG和CNTs复合之后结构的变化，图5是EG、C14～C18以及C14～C18/EG复合相变材料的X射线衍射峰。从图中可以看到，EG在26.45°处有一个很强的衍射峰，在54.5°处有一个稍弱的衍射峰，这是膨胀石墨的特征峰。
2.2 热特性与热导率
C14～C18/EG复合相变材料的DSC曲线如图6所示。由图中可以看出复合材料的热特性与C14～C18相似，相变温度与堆积密度无关。
2.3 循环稳定性
对E300样品做了100次加热冷却循环，并对比了循环前后样品的热性质和形貌结构的变化，如图8所示。结构和热性能测试结果表明：C14～C18/EG复合相变材料的熔融焓与膨胀石墨的压缩密度成反比，热导率与膨胀石墨的压缩密度成正比。选取相变焓和热导率均相对较高的E300复合材料进行了循环实验，结果表明，经过100次循环后复合材料的结构与热特性均未发生明显变化，具有良好的循环热稳定性和循环结构稳定性。石蜡基共熔复合PCM在低温储存领域具有良好的应用潜力。
