(上海交通大学制冷与低温工程研究所 上海 200240)

蓄冷介质是用来储存冷量的物质，常用的蓄冷介质包括显热蓄冷材料和相变蓄冷材料。现有的浆体蓄冷技术，包括冰浆蓄冷和微乳液蓄冷都存在自身的缺陷，冰浆所要求的相变温度较低，通常在0℃以下或更低；而微乳液的导热性能较差，阻碍了其应用。水合物浆体是近年来国际上提出的一种新型蓄冷材料，在常压下是一种固/液两相悬浮液。由于存在固/液相变，晶体的形成/溶解过程会释放/吸收大量的热量，从而实现冷量的储存和释放。通过控制溶液的浓度可以调整浆体的相变温度，因此水合物浆体蓄冷的适用温度范围较大。

图1 TBAB水合物相图[2]Fig.1 Phase diagram of TBAB hydrate[2]

四丁基溴化铵(TBAB:(C4H9)4NBr)在常温常压下能够与水分子结合形成半包络水合物晶体微粒[1]，并均匀悬浮于溶液中，形成TBAB水合物浆体。TBAB水合物晶体因其含有的水合数不同可以分为A型晶体和B型晶体，其中A型晶体水合数为26，B型晶体水合数为38。由于水合数较少，所以A型晶体比较容易生成，而B型晶体则因水合数较大，因而较A型晶体稳定。A型晶体呈现柱状形态，而B型晶体呈现不规则的薄晶体形态。从图1所示的TBAB水合物相图[2]可以看出，不同浓度的TBAB溶液，其A、B型水合物浆体的形成温度各不相同。实验研究表明，四丁基溴化铵水合物晶体具有较高的相变潜热，其相变温度可以在0～12℃间调节以适用于空调系统，有巨大的应用前景，已有的制冷系统只需较少的改进即可使用[3]。

从目前国内外的研究现状来看，水合物浆体的研究工作主要集中在基本物性测量、流动和换热特性等方面。……