摘要: 相变材料能够通过物态的变化来吸收和释放相变潜热，实现储存和释放热量的效果，是提高热能的利用效率，缓解能源短缺问题的解决方案之一。目前最为常见、研究最为广泛的相变材料是有机相变材料，但其在实际应用中常常面临热导率低、封装性能差等问题... 展开 相变材料能够通过物态的变化来吸收和释放相变潜热，实现储存和释放热量的效果，是提高热能的利用效率，缓解能源短缺问题的解决方案之一。目前最为常见、研究最为广泛的相变材料是有机相变材料，但其在实际应用中常常面临热导率低、封装性能差等问题。用某种材料将相变材料包覆起来形成微胶囊，是解决这些问题的一种手段。当今最为常见的微胶囊多以有机高分子树脂聚合物为囊壁材料，使得微胶囊材料的热导率较低、渗漏性较差，且加工过程中释放出小分子，对环境影响较大。壳聚糖作为天然的有机高分子线性多糖，具有良好的成膜性，力学性能较好，在形成微胶囊的过程中没有小分子释放，且化学反应活性强，能够交联形成网状结构，是一种优秀的微胶囊囊壁材料。本文的主要内容包括以下几个方面： (1)建立了高导热增强材料改性壳聚糖的热导率的理论模型，研究了增强材料的占比、界面结合的好坏等因素对高导热增强材料改性壳聚糖的热导率的提升效果的影响。建立了微胶囊相变材料的热导率的理论模型，并给出了微胶囊相变材料的热导率的计算公式，研究了微胶囊囊壁材料、芯材的热导率以及体积分数等因素对于微胶囊相变材料的热导率的影响效果，为微胶囊设计提供了理论依据。 (2)通过原位聚合法，将壳聚糖富集在石蜡乳液液滴周围制备了壳聚糖-石蜡微胶囊相变材料，并对微胶囊材料进行了合适的表征，研究了微胶囊材料的表面形貌和粒径分布、相变材料的相变性能、热稳定性和热循环稳定性，以及壳聚糖作为囊壁材料时对材料的热导率的影响，从理论和实际对微胶囊材料的热导率进行了对比研究。 (3)以多壁碳纳米管为原料制备了羧基化碳纳米管，并以羧基化碳纳米管为改性剂，通过原位聚合法制备了羧基化碳纳米管改性壳聚糖-石蜡微胶囊相变材料。研究了羧基化碳纳米管的官能团种类、尺寸和水分散性，研究了羧基化碳纳米管作为改性剂添加进微胶囊后对微胶囊的相变潜热、热导率、热稳定性、热循环稳定性等的影响，并从理论上对微胶囊材料的热导率做出预测，与实际结果进行了对比。 收起