文献综述
（一）本课题研究的现状及发展趋势
1.复合相变材料的简介
随着科技飞速的进步，人类对能源的需求日益增加，对能源的利用率提出了越来越高的要求。储能技术“削峰填谷”的作用对提升能源的利用效率具有重要意义。近年来相变储能材料在能源的充分利用研究领域中处于十分活跃的地位。相变材料(Phase Change Material, PCM)是指在一定的温度范围内可改变物理状态的材料，以环境与体系的温度差为推动力，实现储、放热功能[1]。
相变材料的分类有许多种。其中一种是按照化学成分可以分成三类：有机型、无机型、复合型。单一的相变材料有着不同的缺陷，就产生了复合型的材料，它聚集了各类相变材料属性，使得材料应用范围更广。就此，研发各式各样新型的复合相变材料成为焦点。在复合相变材料中，细分成三种：有机与有机复合型材料、无机以及无机复合型材料、有机与无机复合型材料。无机类一般包括水合盐和金属合金等，常见的有机类包括石蜡、高级烷烃、脂肪酸、脂肪醇和聚合物等[2]。有机相变材料由于过冷小、无相分离、蓄热强，一直受到广泛的关注，但其自身存在一些固有缺陷需改善，如低的热导率、液相泄漏及较差的热稳定性等[3]。针对热导率低的问题，有机一无机复合相变材料的制备应运而生，即向有机相变材料中添加高导热性改性剂进行物理混合。常见的改性剂包括氧化物或金属纳米材料和碳素材料等，其中氧化物或金属纳米材料包括Fe3O4、介孔Si02, Al203,CuO, Cu和Ag等，碳素材料包括多壁碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯和膨胀石墨等，基于碳素材料优良的导热性能、低的密度和好的化学稳定性，所以有望解决低热导率问题。
由于相变材料要有较大的相变潜热，较好的热稳定性和化学稳定性，较小的过冷度，无相分离现象，环境友好、来源广、价格低等特点近年来，许多研究者致力于开发化学性质稳定、可多次循环使用、环境友好、温度适应范围大及价格低廉的理想储能材料。早在一九三八年，美国的Telkes博士通过实验得到了十水硫酸钠的相变数量，以实验数据为奠基，创造出首个相变蓄热被动式太阳能房。德国的GawronK等人研究了许多组数据的零下摄氏度温度下的相变材料的相变性。美国的Terry等人研制了碳酸钠一碳酸钡一氧化镁的复合型相变材料，在高温下材料相对稳定，可应用与热量的回收利用以及建筑的能源节约。德国的Hame等人以碳酸钠一二氧化硅作基材，制造了可以在使用的太阳能蓄热系统中使用的高温传热砖。欧洲和日本在化学层面的蓄热体系进行了更大量，更深层次的研究，而国内研究的焦点大多在相变储能方面[4]。
1.1复合相变材料的制备
常见复合相变材料的制备方法主要有溶胶凝胶技术，多孔基吸附法，微胶囊技术等，本次着重介绍的是溶胶凝胶技术
1.1.1 溶胶凝胶技术
溶胶凝胶技术[4]是指金属有机或无机化合物经过溶胶凝胶化和热处理形成氧化物或其他固体化合物的方法。其过程是:用液体化学试剂或溶胶为原料，在液相中混合均匀并进行反应，生成稳定且无沉淀的溶胶体系，放置一段时间后转变为凝胶，经脱水处理，在溶胶或凝胶状态下成型为制品。特点是反应条件温和、两相分散均匀，改变反应组分可制备多种具有不同性能的聚合物基纳米复合材料。
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