膨脹珍珠巖-有機脂肪酸相變儲能復合材料的相變分析

珍珠巖是一種火山噴發的酸性熔巖，經急劇冷卻而成的玻璃質巖石，因其冷凝后具有圓弧形裂紋結構而得名。珍珠巖的主要分成是SiO2（70-75%）、CaO（<2.0%）、Al2O3（12-16%）、Na2O（<5%）、K2O（<5%）、Fe2O3（<1.5%）和H2O（2-6%）。

當酸性熔巖噴發出地表時，由于巖漿驟冷而具有高粘度，使大量水蒸氣和可揮發性物質未能從巖漿逸散而存于玻璃質中。當焙燒達到軟化溫度時，玻璃質中結合水和可揮發性物質氣化產生壓力，使其體積迅速膨脹。在玻璃質冷卻至軟化溫度以下時，便凝成空腔結構，形成多孔的膨脹珍珠巖。因此玻璃質是引起珍珠巖膨脹的先決條件，水和可揮發性物質是引起珍珠巖膨脹的內在原因，焙燒溫度和時間是引起珍珠巖膨脹的必要外部條件。

影響珍珠巖膨脹行為有以下幾方面因素：（1）SiO2和Al2O3是導致珍珠巖在高溫下軟化并呈現一定粘度的主要成分；（2）Na2O/K2O比例的增加可降低高溫下珍珠巖的粘度；（3）Fe2O3-FeO含量的增加會降低珍珠巖的膨脹倍數；（4）包含了原料礦砂的粒度、預熱溫度和時間、膨脹溫度和時間等生產工藝條件。

膨脹珍珠巖是一種質地輕、內部呈蜂窩狀的白色顆粒，無毒、無味、不燃、不腐爛、不溶于強酸堿、微溶于HF。由于其*的微孔結構，使其具有很強的吸附作用和隔熱作用，常用在保溫隔熱、吸音板、過濾材料、吸附材料、農藥緩釋劑等領域。

利用無機多孔材料作為載體吸附有機脂肪酸來制備蓄熱復合相變材料現已成為當前開發節能環保建筑材料的研究熱點，而利用膨脹珍珠巖多孔基體與有機脂肪酸進行物理復合、封裝便是其研究熱點之一。由于該類相變復合材料在節能建筑領域具有積極的應用前景，所以選擇具有合適相變溫度、較大相變熱焓以及較為穩定的脂肪酸就顯得尤為重要。

本文在此介紹一種以癸酸、肉豆蔻酸按一定比例混合作為復合脂肪酸相變材料，將其與膨脹珍珠巖進行物理混合吸附。利用德國耐馳差示掃描量熱儀 DSC 200 F3 研究了其在升降溫過程中的可逆相變行為。
 

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