何媚质，杨鲁伟，张振涛

（1中国科学院理化技术研究所，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100049；3热力过程节能技术北京市重点实验室，北京 100190）

无机相变材料CaCl2·6H2O的过冷特性

何媚质1,2，杨鲁伟1,3，张振涛1,3

（1中国科学院理化技术研究所，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100049；3热力过程节能技术北京市重点实验室，北京 100190）

CaCl2·6H2O作为一种常见的常温无机水合盐相变材料，由于成本低、易获取、蓄热强而受到广泛的关注。按无水CaCl2与H2O的质量比为1.027:1制备了CaCl2·6H2O，经X射线衍射(XRD)表征其晶体结构；通过添加成核剂SrCl2·6H2O和Ba(OH)2对CaCl2·6H2O改性，发现两者的联合作用可抑制过冷，10次熔化-冷却循环平均过冷度1.07℃。采用差示扫描量热仪(DSC)测定CaCl2·6H2O添加成核剂前后相变潜热，发现潜热由223.54 J·g-1降至160.41 J·g-1；为了扩大CaCl2·6H2O相变温度的范围，通过添加质量分数分别为5%、10%、15%、20%和25%的MgCl2·6H2O，发现相变温度随MgCl2·6H2O质量分数的升高呈线性降低，但不宜超过20%；选取CaCl2·6H2O-20%MgCl2·6H2O二元共晶盐相变储热体系为改性目标，通过添加1% SrCl2·6H2O和0.5% CMC，过冷度降至0.57℃，相变潜热为 141.09 J·g-1，低于单独组成盐 CaCl2·6H2O 的潜热 223.54 J·g-1和 MgCl2·6H2O 的潜热 163.35 J·g-1。研究表明，CaCl2·6H2O作为无机相变材料具有显著的应用价值。

CaCl2·6H2O；相变；制备；过冷；成核；潜热；MgCl2·6H2O；二元共晶盐

引 言

热能储存体系为当今世界的能源问题提供了行之有效的解决办法，相变材料作为潜热储存媒介用于热能储存体系[1]。由于潜热储存量大，相变材料不仅能满足能量需求，还能根据需求随时随地释放能量[2]。目前潜热储存技术广泛应用于各个领域，包括太阳能利用[3-6]、住宅建筑物[7-9]、温室[10]、空调系统[11-12]、制冷[13]、电子业[14]、纺织业[15-16]等。

相变材料（phase change materials, PCMs）根据物质的属性可以分为有机相变材料、无机相变材料或共晶体相变材料[17]。……