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1. 研究目的与意义（文献综述）
了解有关有机复合相变材料在节能建筑墙体方面的研究现状和应用前景，以微硅粉和癸酸-硬脂酸为原材料，利用微硅粉内部结构疏松、多孔、具有优异的吸附性等特性，通过真空吸附法制备微硅粉/癸酸-硬脂酸定型复合相变材料，以有效的解决脂肪酸类相变材料在使用过程中的泄露问题。该实验研究的目的是制备微硅粉基定型复合相变材料制备多功能一体化的墙体建筑材料，用于建筑潜热蓄热(lhtes)和被动式太阳能空间加热。
随着全球经济的迅猛增长，整体能源消耗的供应渐渐变得紧张。另外，建筑行业不仅消耗巨大能源，占世界能源消耗30%，而且在世界范围内释放大量的温室气体，因此目前节能建筑材料的研发与进步是刻不容缓的。所有能源中太阳能被认为是非常有前途的，不仅可再生，而且无污染，但是其能源供给与能源需求之间总是存在着时间或空间上的矛盾，然而蓄热相变复合材料可以解决这一矛盾并降低能耗，因此成为建筑节能材料的热门研究课题之一。
相变材料作为潜热储存介质，其蓄热密度和相变潜热高、体积变化率小等特点，对于在建筑中有效利用太阳能很重要。添加到建筑墙体中的相变材料可以使墙体具有高热容量，从而有助于降低室内温度波动，减少供暖和制冷负荷，提高室内热舒适性，并降低能耗。此外，现代建筑往往很轻，将相变材料集成到建筑墙体中是有益的，这为利用太阳能和提高建筑能效提供了有效的途径。而其中脂肪酸类相变蓄热材料由于使用过程中体积膨胀率小，廉价易得，具有良好的固液相变的动力学特性，再结合多孔、具有良好吸附性的硅粉作支撑基体，在保持它们储热能力的前提下，还能维持原本形状，节约了前期成本，降低了技术难度，同时还能一定程度上预防材料泄漏，具有安全性好、换热效果好等优点，因此，实现微硅粉/硬脂酸复合材料可靠安全地制备有着极重要的应用价值和研究意义。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备设计：采用真空吸附法制备复合相变材料。将支撑基质微硅粉和固体癸酸-硬脂酸置于带搅拌器的锥形瓶中，真空泵与锥形瓶相连，以排出空气，然后在真空条件下加热锥形瓶，以熔化固体硬脂酸，然后在真空吸附后，对复合相变材料进行热过滤以除去过量的硬脂酸，完成复合材料制备。
材料表征：对制得的微硅粉/癸酸-硬脂酸复合相变材料进行结构表征，通过XRD、SEM等表征手段对材料进行物相、形貌、价键振动进行表征，通过FI-IR来确定癸酸-硬脂酸与微硅粉基质的化学相容性。
热物性测试：通过TGA、DSC得到材料的热导率、潜热，最后以热循环实验确定复合相变材料的热可靠性。
2.2 研究目标
1、完成微硅粉/癸酸-硬脂酸定型复合相变材料的制备工艺设计；
2、查阅相关文献资料，借助文献中的实验数据论证制备工艺的可行性采用结构分析与性能表征技术，分析微硅粉和CNTs对相变材料微观结构、化学组成、物理化学和热性能的影响。
2.3 技术方案
1、将癸酸-硬脂酸、去离子水和微硅粉在烧杯中以不同的质量比混合在一起，如表1所示。
表1 微硅粉/SA复合相变材料成分表
| 样品 | 成分 |
| PCM1 | 40 g SA 500 g去离子水 200 g微硅粉 |
| PCM2 | 40 g SA 500 g去离子水 160 g 微硅粉 |
| PCM3 | 40 g SA 500 g去离子水 120 g 微硅粉 |
| PCM4 | 40 g SA 500 g去离子水 80 g 微硅粉 |
| PCM5 | 40 g SA 500 g去离子水 40 g 微硅粉 |
2、采用真空吸附法制备微硅粉/癸酸-硬脂酸定型相变复合材料。将装有PCM样品的烧杯用保鲜膜封住，并在保鲜膜上戳些孔后。将真空干燥箱温度设置为 90 ℃，即高于硬脂酸熔点温度 20 ℃，抽真空，将各个样品标记好后，放入真空干燥箱中，保温6 h，保证未填充孔隙结构的硬脂酸能够在熔融状态下，在真空环境中被重新吸附，填充更多的孔隙结构，制备得到硬脂酸复合相变储热材料。在最后步骤中，将三种不同百分重量（1.0%、3.0%和5.0%）的CNTs引入到所制备的SF /（CA-PA）复合材料中以改善热性能。在此过程中，将几滴10％SDS水溶液加到分散在乙醇中的SF/（CA-PA）复合材料中，并通过超声设备匀化3小时。在50°C下加热除去乙醇并在烤箱中放置6小时后，就得到了三种复合PCM，SF /（CA-PA）/ CNTs（1.0％），SF /（CA-PA）/ CNTs（3.0％）和SF /（CA-PA）/ CNTs（5.0）。
3、对所得样品进行XRD、SEM、TEM等表征手段和热物性测试，选出最佳混合比，并进一步优化制备方案，提升蓄热相变材料的性能。
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：完成微硅粉/癸酸-硬脂酸定型复合相变材料的制备工艺设计。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]戴远哲,唐波,李旭飞,张振宇.相变蓄热材料研究进展[j].化学通报,2019,82(08):717-724 730.
[2] yaping cui, jingchao xie, jiaping liu, et al. review of phase changematerials integrated in building walls for energy saving[j]. procediaengineering, 2015, 121.
[3] xiangqi li, haiting wei, xingshui lin, et al. preparation of stearicacid/modified expanded vermiculite composite phase change material withsimultaneously enhanced thermal conductivity and latent heat[j]. solar energymaterials and solar cells, 2016, 155.
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