双层包覆有机相变材料大胶囊的制备+文献综述(4)
1.2.2 相变材料分类
相变材料的种类很多，迄今为止，人们研究过的天然和合成相变材料已超过4300多种。美国Dow化学公司[7]对近2万种的相变材料进行了测试，发现只有l％的相变材料可以近一步研究，从材料的化学组成来看，相变可分为无机、有机和复合相变材料三类；无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金等；有机相变材料包括石蜡、羧酸、酯、多元醇等，常用的主要是高级脂肪烃类、脂肪酸、醇类、多羟基碳酸类和高分子类等；复合相变材料主要是有机和无机共融的混合物。按照相变温度不同可分为中低温(0～120℃)和高温相变材料(120～850℃)。中低温相变材料主要包括石蜡、脂肪酸、水合盐等，其主要应用于太阳能取暖、热负荷的移峰填谷、新型建筑节能材料、空调蓄冷等领域，他们的热稳定性、导热性和腐蚀性直接影响其应用范围；高温相变材料包括单纯盐、金属与合金、碱、混合盐、氧化物等，主要用于小功率电站、太阳能发电、工业余热回收等方面。按照相变过程的形态变化，可分为固—固相变、固—液相变、固—气相变及液—气相变。由于后两种相变方式在相变过程中伴随大量气体的存在，使材料体积变化较大，尽管它们有很大的相变热，在实际应用中很少被选用。近年来，固—固相变和固—液相变储能材料本身具有很多优点，在能源利用和材料科学方面开发研究十分活跃，得到了人们的广泛重视。
1.2.3 相变材料的研究现状
早期的主要研究对象是无机水合盐类相变材料。到了90年代中期，研究重点慢慢开始转向有机储热材料及固-固相变储能材料，目前国内外制备高分子固—固相变材料的方法主要有物理法和化学法，物理法包括吸附法、共混法和微胶囊法；化学法包括接枝法和嵌段共国外早在70年代就开始了对相变材料的研究，我国是在80年代初开始着手对其进行研聚法[8]。近年来，美、德、日等国都发表了许多关于相变材料方面的专利和研究论文。目前对相变储能材料的开发，已逐步进入了实用阶段。在实际应用中，单一的相变材料总存在一些不尽如人意的地方，人们便设想了各种各样的方法来克服这些不足，比如将同类或不同类的相变材料按比例混合、共熔，或者加入某些物质以利用化学方法对相变材料进行一定的改性等。用类似的这些方法得到的相变材料称之为复合相变材料。复合相变材料既能有效克服单一的相变材料存在的缺点，又能改善相变材料的应用效果，拓展其应用范围，是近年来研究的热点[9]。
1.3 相变材料微胶囊
1.3.1 相变材料微胶囊概念
微胶囊相变材料[10]就是应用微胶囊技术在固-液相变材料微粒表面包覆一层性能稳定的膜而构成的具有核壳结构的复合相变材料。相较于传统的相变材料，它提高了传统相变材料的稳定性，强化了传统相变材料的传热性，改善了传统相变材料的加工性能。
早在20世纪70年代美国就开始了对微胶囊相变材料的研究，德国、日本、韩国和中国等从20世纪90年代也开始了对这一领域的研究，并得到了进一步的发展。自20世纪70年代至今，相变材料微胶囊已经应用在蓄热调温纺织品、节能建材、涂料、热能传递以及太阳能利用等方面[11]。就微胶囊的囊壁而言，已经从最初的单层发展到了双层、三层微胶囊。目前微胶囊相变材料在美国、日本等国家已经实现了产业化，国内学者在这一方面也做了大量的工作，很多实验室也已经合成出了微胶囊相变材料，但由于工艺条件还不成熟而仍无法进行产业化生产。现在国内外对于微胶囊相变材料的研究主要在两方面：一是基础研究，主要关于微胶囊相变材料的制备工艺及其性能改善的研究；二是应用研究[12]。
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