郭茶秀，胡高林，罗志军

(郑州大学 化工与能源学院，河南 郑州 450001)

1 前言

随着全球工业的快速发展，能源的回收再利用成为研究的热点问题。相变蓄能技术以蓄热密度较高(一般高于200 kJ/kg)，蓄热装置结构紧凑，吸-放热过程近似等温，性能稳定，易于控制和管理等优点，为国际上研究的热点［1］。相变蓄能装置中用于热量储存的主要是相变材料(Phase change material-PCM)，根据具体的应用场合选择合适的相变材料，对相变蓄能系统的正常运行十分重要［2］。

在太阳能热发电系统和工业余热回收等很多场合，蓄热装置中所需的相变材料的工作温度范围在200-350°C。在已研究的众多的无机物、有机物及它们的混合物相变储能材料中，工作温度范围在200-350°C 时采用硝酸盐及其共晶盐(KNO3/NaNO3二元体系)为相变材料是最有应用潜力的中温相变蓄能材料［3］。但这种相变材料的导热系数一般只有0.5 W/(m·K)，导致相变蓄能系统的充热与能量释放周期过长，系统的换热性能很差。为了提高相变材料的传热性能，目前研究的热点是尝试在相变材料中添加高导热的材料，制备成性能稳定且传热性能好的复合相变材料。文献中添加的高导热材料主要是多孔金属泡沫和高导热炭材料［4］-石墨泡沫、膨胀石墨、炭纤维等。

石墨泡沫是一种新型的石墨化多孔炭材料，其内部为中空的蜂窝状微孔，微孔分布较均匀，平均孔径为100-600 μm，固体骨架由沿孔壁方向呈网状排列的石墨韧带构成。它有许多优良特性，如有效导热 系 数 高 (100-200 W/(m·K))、密 度 低(0.6-0.9 g/cm3)、孔隙度高(60%-85%)，与相变材料有很好的相容性［5］。……