基于我国建筑物节能的迫切需求以及现有保温材料效能较低的问题,使用相变储能技术对传统建筑保温材料膨胀珍珠岩进行功能转化制备新型建筑保温材料。论文在膨胀珍珠岩的物化性能,具有适宜相变温度和高相变焓值的癸酸-棕榈酸二元低共熔物相变储能材料制备与性能表征,膨胀珍珠岩基复合相变储能材料的制备与性能表征,纳米氧化铝导热增强膨胀珍珠岩基复合相变储能材料的制备与性能表征,以及石墨原位导热增强膨胀珍珠岩基复合相变储能材料的制备与性能表征等方面开展了研究工作。膨胀珍珠岩是一种内部具有丰富蜂窝状孔道结构且环境友好的多孔矿物材料;膨胀珍珠岩颗粒群体的粒径越小吸水率越高;膨胀珍珠岩具有很好的抗盐酸侵蚀能力,盐酸处理之后没有发生孔道结构塌陷或是损毁的现象;1000°C以下的煅烧温度处理后,膨胀珍珠岩仍然可以保持有正常的孔道结构和微观形貌。癸酸-棕榈酸二元低共熔物相变储能材料在熔化阶段的相变温度为23.7°C,相变焓值为174.4 J/g,在凝固阶段分别为19.2°C和173.2 J/g,相变温度刚好处于人类生活的适宜温度范围内;癸酸-棕榈酸二元低共熔物。相变储能材料在2030°C温度段具有较好

为解决传统保温材料和气凝胶在建筑节能领域应用所存在的问题,本论文从骨料创新入手,提出以廉价膨胀珍珠岩（Expanded perlite,EP）为载体,SiO2气凝胶为填充体,制备合成一种新型复合保温材料——气凝胶膨胀珍珠岩（Aerogel-expanded perlite,AEP）,使气凝胶获得载体EP保护的同时有效降低EP的导热系数,也使气凝胶能够应用于水泥基材料,并进一步降低气凝胶的使用成本。本论文对AEP的制备工艺及性能、AEP在水泥基材料中的应用及对水泥基材料性能的影响机理,以及AEP保温砂浆的制备及其在建筑节能应用中的经济性等问题进行了系统研究,主要工作及主要结论如下:1.采用微观表征和导热系数试验,研究了常压干燥技术制备SiO2气凝胶各工艺阶段变量对气凝胶微观特征和导热系数的影响规律,获得了适用于AEP制备要求的SiO2气凝胶制备方法,制备的疏水SiO2气凝胶表观密度≤130kg/m3,导热系数低至0.022W/（m·K）。2.对SiO2溶胶黏.

膨胀珍珠岩是一种p H值偏低的玻璃态非金属矿产,由于导热系数低,在绿色节能隔热材料中起到尤为重要作用。可将膨胀珍珠岩通过不同的应用目的来采取不同的改性方法及有机物或无机物改性剂,从而拓宽膨胀珍珠岩的应用领域。本文介绍了膨胀珍珠岩的主要产地、组成成分及特性。综述了无机物和有机物对膨胀珍珠岩改性处理的主要方法,指出未来在保温材料中膨胀珍珠岩应用方向。 以正癸酸(CA)为相变材料,膨胀珍珠岩(EP)为基体材料,通过真空吸附法制备了可应用于外墙隔热控温领域的CA/EP定型复合相变材料。将CA/EP掺入水泥砂浆中制备了相变水泥板并测试其热特性,结果表明,CA/EP能提升水泥板的热能存储能力,20wt%相变水泥板的熔化、凝固相变潜热分别为14.25J·g-1、14.1J·g-1;CA/EP的加入能提高水泥板的比热容,且相变水泥板中复合相变材料含量越高,其等效比热容越大;定型复合相变材料CA/EP的加入能提高水泥板的比热容,且相变水泥板中复合相变材料含量越高,其等效比热容越大;CA/EP的加入会显著减小水泥板的导热系数和蓄热系数,增大热惰性系数。与普通水泥板相比,10wt%、15wt%、20wt%相变水泥板的导热系数分别下降了39.4%、47.83%和52.49%(20℃),37.94%、46.84%和50.63%(50℃),蓄热系数分别下降了34.07%、40.62%和44.87%(20℃),30.25%、35.59%和37.65%(50℃),热惰性系数分别增大8.75%、13.78%和15.96%(20℃),8.75%

以脱硫石膏、膨胀珍珠岩为主要原材料制备膨胀珍珠岩/脱硫石膏复合材料，利用单因素试验法研究了材料制备方式、试件振捣次数、膨胀珍珠岩掺量等对其性能的影响，并确定出优制备方式。结果表明，采用脱硫石膏与柠檬酸先混合搅拌均匀，再加入膨胀珍珠岩搅拌，后加入水搅拌，直接成型，当膨胀珍珠岩的掺量为2.0%时，制备的复合材料绝干抗折强度、绝干抗压强度、饱水抗折强度和饱水抗压强度分别为3.83MPa、8.92MPa、1.66MPa和4.26MPa，干表观密度为1.166g/cm3，满足规范使用要求。混凝土构件内部或表面难以避免出现裂缝,裂缝的产生会导致其耐久性降低。基于膨胀珍珠岩固载微生物的裂缝自修复混凝土具有良好的裂缝自修复能力,有效降低混凝土的维护费用。然而,随膨胀珍珠岩掺量的增大,混凝土的力学性能会显著降低。首先考察了膨胀珍珠岩掺量对该混凝土劈裂抗拉强度的降低程度,然后进一步考察了硅灰和聚丙烯纤维对该混凝土劈裂抗拉强度的增强作用。试验结果表明,当膨胀珍珠岩掺量由0增加到90%时,混凝土的劈裂抗拉强度降幅达62.1%;掺入硅灰可以明显提高该混凝土的劈裂抗拉强度,当硅灰掺量由0增加到10.5%时,混凝土的劈裂抗拉强度增幅达25%;掺入聚丙烯纤维也可以显著提高该混凝土的劈裂抗拉强度,当聚丙烯纤维掺量由0 kg/m~3增加到1.8 kg/m~3时,混凝土的劈裂抗拉强度由1.94 MPa增加到2.55 MPa,增幅为31.4%。