郑莉芳，冷光辉，聂彬剑，姜竹，丁玉龙

（1北京科技大学机械工程学院，北京 100083；2英国伯明翰大学储能研究中心，伯明翰 B15 2TT）

载体含量对NaNO3/硅藻土复合相变储热材料的性能影响规律

郑莉芳1，冷光辉2，聂彬剑2，姜竹2，丁玉龙2

（1北京科技大学机械工程学院，北京 100083；2英国伯明翰大学储能研究中心，伯明翰 B15 2TT）

采用混合烧结工艺，通过改变硅藻土载体材料的质量分数制备5种不同参数的NaNO3/硅藻土复合相变储热材料（CPCM）样品，并对其进行抗压强度测试、热物性测试、能谱表征、微观形貌观察及热性能分析。当硅藻土质量分数从30%增加到35%和40%时，样品抗压强度随之增加，表现出脆性材料特征，当达到45%和50%时，则表现出塑性材料特征。硅藻土的加入和混合烧结处理对NaNO3的相变几乎没有影响。样品的热导率随温度升高而降低，在同一温度条件下，样品热导率均随硅藻土质量分数的升高基本呈上升趋势，但从30%增加到35%时，热导率的增幅大于从35%增加到50%时热导率的增幅，前者约为后者的8倍。与NaNO3相比，样品在常温-相变前温度段和相变结束-最高温度段的平均比热容随硅藻土质量分数变化均出现先下降后上升的变化。硅藻土质量分数为35%时，样品内部结构致密，NaNO3充分均匀吸附于硅藻土的分离独立小单元中。硅藻土质量分数为35%时样品具有较好的抗压强度和储热效果。

硅藻土；NaNO3；复合材料；相变；抗压强度；热物性；吸附

引 言

相变潜热储能技术利用相变材料在相态的转变过程中吸收或放出相变潜热实现热能的储存与释放，具有储能密度大、储/放热过程近似等温、过程易控制等优点，是目前最具实际发展潜力和最重要的储热方式[1]，储热材料的发展能提高能源利用率、保护环境，有利于解决热能供给与需求失配的矛盾，具有广泛的应用前景[2]。NaNO3是一种良好的相变储热材料，具有相变焓大、过冷度小、高温性能稳定、成本低廉等优点[3-6]，但是其高温腐蚀性较强、热导率较低、固液相变过程中伴随外形和体积的变化导致换热装置设计较困难或成本较高[7-8]。因此将NaNO3相变储热材料与载体材料复合制备成定形材料，充分发挥NaNO3相变材料的优点，同时解决其存在的缺点，具有重要应用价值，也是当前研究的热点和重要趋势[9]。

能与 NaNO3复合的载体材料主要有 MgO、Al2O3、SiO2、黏土等无机非金属材料[10]，硅藻土作为一种来源广泛、成本低廉的天然材料，具有多孔、比表面积大、吸附性能好、耐高温、耐腐蚀、物质在孔内扩散速率快等特点[11-14]，是相变材料的理想载体材料[15-17]。我国硅藻土储存量大，天然无污染，主要由无定形的SiO2组成，在工业生产中越来越受到广泛应用和重视[18-23]。

硅藻土作为载体材料在复合相变储热材料（CPCM）领域广泛被研究和应用。Deng等[24]研究了KNO3/硅藻土复合相变材料的制备和性能，发现KNO3质量分数为 65%时复合材料具有良好的热稳定性和兼容性。Karaman等[25]研究了聚乙二醇/硅藻土定形相变储热材料，结果表明聚乙二醇分布在质量分数为50%的硅藻土中时，相变温度和相变潜热分别为 27.7℃和 87.09 J·g-1。Xu 等[26]和 Li等[27]通过浸渍法制备出性能稳定的石蜡/硅藻土复合相变材料。Nomura等[28]研究了赤藻糖醇/硅藻土无机盐/陶瓷基复合相变储能材料的制备和性能，发现液态赤藻糖醇能完全填充于多孔硅藻土陶瓷的孔隙内，复合材料的相变热能达到纯赤藻糖醇理论相变热294.4 J·g-1的83%。席国喜等[29]研究了硬脂酸/改性硅藻土复合相变储能材料的制备方法，结果表明复合相变储能材料中硬脂酸的质量分数为65%时复合材料具有良好的热稳定性和相容性，相应相变温度和相变潜热分别为61.6℃和142.87 J·g-1。孙跃枝等[30]以石蜡为相变材料，改性硅藻土为载体，无水乙醇为溶剂，研究了其复合相变储能材料的制备工艺及性能，发现复合相变储能材料中石蜡含量为65%时复合材料的热稳定性和兼容性良好，相应相变温度和相变潜热分别为53.7℃和147.93 J·g-1。宋秀龙等[31]研究了硅藻土吸附正十八烷高相变焓复合相变材料的制备及其性能，结果表明当正十八烷的吸附量不超过40%，高于相变温度时在硅藻土载体材料中未泄漏，相变温度在 26～31℃之间，并且具有131.6～163.3 J·g-1的相变焓，是一类形态稳定、相变焓高、热性能良好、应用前景广泛的节能环保材料。

文献[32-36]对硅藻土基定形复合相变储热材料的各项性能指标做了较为深入的研究，但硅藻土作为一种重要的载体材料对 NaNO3/硅藻土 CPCM性能的影响规律缺乏系统研究。本文在前期研究的基础上，重点研究硅藻土载体对复合储热材料性能的影响规律，以NaNO3为相变材料，硅藻土为载体，通过调节载体在CPCM中的含量，制备了5种不同参数的 NaNO3/硅藻土 CPCM，研究硅藻土对NaNO3/硅藻土 CPCM 各项理化性能的影响规律，最终获得综合性能优越的CPCM，为这类储热材料载体的筛选、添加状态和添加量提供参考依据。

1 实验材料和方法

1.1 硅藻土载体材料及NaNO3相变材料

本研究采用的载体材料硅藻土由英国JJS矿物资源有限公司生产，颗粒直径为44～74 µm。其主要化学成分以SiO2为主，质量分数为80%，其余成分为Fe2O3、Al2O3、CaO、K2O、MgO和有机物，质量分数为20%。表1列出了硅藻土的主要物理性能[32]。相变材料NaNO3由美国 Sigma-aldrich公司生产，CAS号为7631-99-4，纯度＞99.0%。

表1 硅藻土的物理性能Table 1 Physical properties of diatomite

1.2 配方设计

以硅藻土作为载体提供 NaNO3/硅藻土 CPCM应用时的支撑强度。硅藻土的高气孔率可以将高温时液态的NaNO3吸附于其中，防止液态NaNO3流出。由于硅藻土和NaNO3为纯物理结合，一般情况下，硅藻土的含量越高，整体CPCM的相变潜热越小，储能密度越低，而硅藻土含量越低，整体CPCM的相变潜热会升高，但同时导致CPCM难以成型、强度低，使 NaNO3在高温时易从硅藻土载体中泄漏。为确保NaNO3/硅藻土CPCM具有良好的综合性能，本工作研究不同载体含量对其性能影响规律，在CPCM的配方设计中，设定硅藻土的质量分数分别为30%、35%、40%、45%和50%。

1.3 样品制备

采用混合烧结工艺制备NaNO3/硅藻土CPCM，制备过程为备料-粉碎-烘干-混合-压制成型-干燥-烧结。NaNO3与硅藻土粉体分别按设计的5种不同配方均匀混合，进行烧结成型，使NaNO3吸附于硅藻土多孔结构中，形成CPCM。

先将硅藻土和 NaNO3分别烘干，烘干温度为120℃，干燥4 h。为确保硅藻土与NaNO3的充分均匀混合，采用德国Fritsch生产的行星式高能球磨机Puluerisette 5对NaNO3进行破碎、球磨，球磨子为不锈钢子，直径为4 mm，球磨子与NaNO3的质量比为2:1，球磨机转速200 r·min-1，球磨时间为20 min，正转10 min，反转10 min，将150 µm的大颗粒NaNO3磨至直径为70～120 µm的小颗粒。图1为球磨后的白色NaNO3粉末。

图1 球磨后的NaNO3Fig.1 NaNO3 after ball milling

将硅藻土和球磨后的NaNO3在100℃温度下烘干2 h后，分别按设计的5种不同配方将硅藻土和NaNO3进行配料，并采用行星式高能球磨机Puluerisette 5对其进行均匀混合，球磨子与混合材料的质量比为1:1，球磨机转速为80 r·min-1，球磨时间为10 min，正转5 min，反转5 min，在基本未破坏硅藻土多孔结构的前提下，保证混合材料的均匀性，避免材料烧结过程中因组分不均匀造成开裂。

在混合材料中喷水造粒，使混合材料充分黏结，防止试样在压片和烧结过程中碎裂。

利用Ametek 公司生产的LS100 Series测试仪对NaNO3和硅藻土的混合材料压制成型，设定成型压力为40 MPa，保压30 s，以保证气体排出将坯体压实，压制成直径为13 mm的圆形坯体，通过改变加入到模具中混合材料的质量，可得到不同高度的坯体，以制备用于抗压强度实验的试样厚度约为 5 mm，用于热导率测量实验的试样厚度为1～2 mm。

将制备好的试样先在 100℃温度下进行烘干 2 h，然后放入英国 Carbolite公司生产的马弗炉中进行烧结，升温速率为10℃·min-1，从室温20℃升至300℃后并保温1 h，然后自然冷却至室温。为保证试样均匀受热，将试样埋于导热性能高的石墨中进行烧结。试样烧结效果较好，表面均匀，没有鼓泡和裂纹。

1.4 分析与测试

利用Ametek 公司的LS100 Series力学实验测试仪测试CPCM的抗压强度，试件数目冗余，以保证同种试样至少5个测试有效。试样为圆片状，直径 13 mm，厚度约为 5 mm，加载速率为 21 mm·min-1，试样破裂瞬间所承受的最大压力与承压表面积之比即为其抗压强度。计算式为

式中，σ为材料的抗压强度，Pa；Fmax为试样破裂时所承受的最大作用力，N；A为试样的承压面积，m2。

采用德国Netzsch公司生成的LFA 427型激光导热仪测试材料的热导率。测试样品制备为圆片状，直径13 mm，厚度1～2 mm，表面镀石墨涂层，采取氮气气氛，流量为100 ml·min-1。测试时，将试样以10℃·min-1的速率从25℃升到280℃，分别在30、50、100、150、200℃测取热导率，每个温度点重复测试3次。

通过差示扫描量热法(DSC) 测量材料的相变潜热和相变温度，使用比较法计算比热容，参比物为蓝宝石。差示扫描量热仪为Mettler Toledo生产的DSC 2型仪器，实验过程中，将试样以10℃·min-1的速率从25℃升到360℃，再以相同速率降低至25℃进行测试，采用氮气气氛，流量为100 ml·min-1。

利用日本Hitachi公司生产的TM3030型号台式扫描电子显微镜（SEM）对材料进行能谱表征和微观形貌观察，以此来分析材料的元素分布和微观结构，进而考察CPCM制备的均匀性和结构稳定性。

2 结果和分析

2.1 载体含量对NaNO3/硅藻土CPCM抗压强度的影响

图2为NaNO3/硅藻土CPCM的抗压强度随硅藻土质量分数的变化规律，可以看出，当硅藻土质量分数从30%提高到35%和40%时，CPCM的抗压强度随之增加，从42.6 MPa增加到45.3 MPa和64.7 MPa，分别增加了6.3%和51.9%。但是，当硅藻土质量分数进一步提高到45%和50%时，CPCM在受压过程并没有发生脆性破裂，而是产生了塑性变形。

图2 不同硅藻土质量分数条件下NaNO3/硅藻土CPCM的抗压强度Fig.2 Compressive strength of NaNO3/diatomite CPCM with different diatomite mass fraction

分析其原因，这是因为该CPCM的微观结构是由载体材料硅藻土和相变材料NaNO3共同构建。一方面载体吸附相变材料，并支撑材料结构使其具有一定的形状和强度，另一方面由于载体没有完全实现烧结，在常温时相变材料作为黏结剂连接载体颗粒，赋予样品较好的强度，因此样品的强度是载体和相变材料共同作用的结果。NaNO3为脆性材料，受压易破裂，而硅藻土细腻、松散、多孔，具有良好的延展性，当NaNO3/硅藻土CPCM中硅藻土质量分数较小而NaNO3质量分数较大时，NaNO3对样品的强度起主要作用，CPCM表现出明显脆性材料的特性，在压力作用下易发生破裂，抗压强度较低；随着硅藻土在NaNO3/硅藻土CPCM中质量分数的增加，硅藻土之间有了一定的接触，使CPCM的整体结构变得疏松，抗压强度升高；当硅藻土质量分数达到本研究中的45%和50%时，硅藻土对样品的强度起支配作用，CPCM表现为塑形材料的特征，在压力作用下产生塑性变形。文献[33-35]通过微观结构对材料抗压强度的影响，解释了这种变化规律。由此可见，硅藻土是一种良好的抗压载体，它对稳定NaNO3/硅藻土CPCM结构和提高其抗压性能起到较好的促进作用，可通过改变硅藻土质量分数来改善NaNO3/硅藻土CPCM的抗压强度。

2.2 载体含量对CPCM热性能的影响规律

图3 NaNO3/硅藻土CPCM热导率随硅藻土质量分数的变化Fig.3 Thermal conductivity of NaNO3/diatomite CPCM with different diatomite mass fraction

2.2.1 热导率 图3所示为硅藻土不同质量分数条件下NaNO3/硅藻土CPCM的热导率。可以看出，硅藻土在任一质量分数条件下，NaNO3/硅藻土CPCM的热导率均随着温度的升高呈现明显降低趋势。在30、50、100、150和200℃温度条件下，随着硅藻土质量分数的升高，CPCM 的热导率基本呈上升趋势，质量分数从30%提高到35%时，热导率涨幅较大，约为26.0%，质量分数从35%提高到50%时，热导率涨幅较小，约为3.5%，前者约为后者的8倍。由此可见，硅藻土虽作为载体材料，但对 NaNO3/硅藻土 CPCM 的导热性能起到促进作用，热导率的升高将加快储能材料的充放能速度，提高整体能量利用效率，有利于该材料在储热领域的应用。

2.2.2 潜热 图4为硅藻土不同质量分数条件下NaNO3/硅藻土 CPCM 的 DSC曲线，表2列出了NaNO3和硅藻土不同质量分数条件下 NaNO3/硅藻土CPCM的相变温度和相变潜热。可以看出，与相变材料 NaNO3相比，加入硅藻土并改变其质量分数，NaNO3/硅藻土 CPCM 的相变温度基本没有变化，在（307.1±1.2）℃范围；通过比较发现，硅藻土的加入及烧结处理对 NaNO3的相变潜热影响也很微弱，当硅藻土质量分数分别为30%、35%、40%、45%和50%时（即NaNO3的质量分数分别为70%、65%、60%、55%和 50%），NaNO3/硅藻土 CPCM的相变潜热实验测量值分别为124.0、115.4、106.4、97.7 和88.4 J·g-1，而 NaNO3相变潜热为 174.8 J·g-1，相应的比值分别为70.9%、66.0%、60.9%、55.9%、50.6%，即约为样品中NaNO3的质量分数。这说明在NaNO3/硅藻土基CPCM中NaNO3相变时仅发生自身的物理变化，硅藻土的毛细吸附作用对其相变潜热几乎没有影响。因此，NaNO3/硅藻土基CPCM的相变潜热可以用式（2）进行理论计算[37]，并列于表2。

式中，HNaNO3/硅藻土为 NaNO3/硅藻土 CPCM 的理论相变潜热，J·g-1；x硅藻土为CPCM中硅藻土的质量分数；HNaNO3为相变材料 NaNO3的相变潜热，J·g-1。

图4 不同硅藻土质量分数条件下NaNO3/硅藻土CPCM的DSC曲线Fig.4 DSC curves of NaNO3/diatomite CPCM with different diatomite mass fraction

图5为NaNO3/硅藻土CPCM的相变潜热随硅藻土质量分数的变化，其中分散点为相变潜热的实验测量值，实线为理论计算值，由式（2）所得。通过比较可以看出，实验测量值与理论计算值极其接近，误差为1.1%～1.6%。

图5 NaNO3/硅藻土CPCM的相变潜热随硅藻土质量分数的变化Fig.5 Latent heat of NaNO3/diatomite CPCM with different diatomite mass fraction

表2 NaNO3/硅藻土CPCM的相变温度和相变潜热Table 2 Melting temperature and latent heat of NaNO3/diatomite CPCM

2.2.3 比热容 图6为NaNO3和硅藻土不同质量分数条件下NaNO3/硅藻土CPCM的比热容随温度变化曲线，可以看出，NaNO3和NaNO3/硅藻土CPCM在常温-相变前温度段和相变结束-最高温度段，即30～200℃和 320～400℃温度范围内时，其比热容比较平稳，随温度升高仅有微弱的升高。表3列出了30～200℃和320～400℃温度段的NaNO3和硅藻土含量为30%、35%、40%、45%和50%时NaNO3/硅藻土CPCM的比热容平均值，30～200℃时，其平均比热容分别为1.32、1.15、1.11、0.85、1.01和0.94 J·(g·℃)-1；320～400℃时，其平均比热容分别为 1.75、1.36、1.25、1.15、0.76 和 1.22 J·(g·℃)-1。

图6 NaNO3和NaNO3/硅藻土CPCM比热容随温度的变化Fig.6 Specific heat capacity of NaNO3 and NaNO3/diatomite CPCM at different temperatures

表3 NaNO3和NaNO3/硅藻土CPCM在不同温度范围的平均比热容/J·(g·℃)-1Table 3 Specific heat capacity of NaNO3 and NaNO3/diatomite CPCM at different temperatures/J·(g·℃)-1

图7给出了NaNO3和NaNO3/硅藻土CPCM分别在30～200℃和320～400℃时平均比热容随硅藻土质量分数的变化曲线。可以看出，在 30～200℃范围内，与NaNO3相比，当硅藻土质量分数为30%、35%和40%时，其平均比热容随硅藻土质量分数的增加而下降，但当硅藻土质量分数为45%时，平均比热容出现了上升，随后在硅藻土质量分数增加至50%时，平均比热容继续保持下降趋势；在 320～400℃范围内，与NaNO3相比，当硅藻土质量分数为30%、35%、40%和45%时，其平均比热容随硅藻土质量分数的增加而下降，但当硅藻土质量分数增加至50%时，平均比热容出现上升。

图7 NaNO3和NaNO3/硅藻土CPCM平均比热容随硅藻土质量分数的变化Fig.7 Specific heat capacity of NaNO3 and NaNO3/diatomite CPCM with different diatomite mass fraction

2.3 SEM和能谱分析

对不同质量分数的NaNO3/硅藻土CPCM的抗压强度和热性能的分析可知，硅藻土质量分数为35%时，NaNO3/硅藻土CPCM具有较好的抗压强度和储能效果，因此，如图8所示，利用SEM对其烧结前后的能谱和微观形貌进行进一步的表征和观察。图8（a）和图8（b）分别为样品在烧结前后的能谱图，可以看出，O、Si、Na、Al、N 等元素在烧结前和烧结后均分布均匀，由此推断，NaNO3和硅藻土二者混合充分、均匀。图8（c）为烧结前放大7000倍的硅藻土微观形貌，可以看到硅藻土有着独特的多孔结构，该孔隙使其具有较大的比表面积和良好的吸附性能，同时会使硅藻土具有较小的堆积密度。图8（d）为烧结前放大2000倍的硅藻土和 NaNO3混合材料的微观形貌，图8（e）为烧结后放大 2000倍的 NaNO3/硅藻土 CPCM 的微观形貌，可以看出，样品配比中，虽然硅藻土的质量分数只有35%，但已完全可以将所有的NaNO3包裹于硅藻土颗粒形成的分离独立式小单元中，NaNO3可充分吸附于硅藻土中。这样的好处是，即使在高温条件下NaNO3变为液态时，由于硅藻土微孔的吸附作用，液态NaNO3也不会从硅藻土中泄漏，此时硅藻土支撑样品形状不会坍塌。此外，NaNO3被分隔进入独立的小单元，将分散大量NaNO3发生固-液相变时由体积变化产生的应力，使样品具有良好的冷热循环性能。图8（f）为烧结后NaNO3/硅藻土CPCM的放大200倍断面，可以看出CPCM断面结构形态规则、致密，没有明显的裂纹或气泡存在。由此可见，当载体硅藻土质量分数为35%时，可以获得良好定形的NaNO3/硅藻土CPCM。

图8 扫描电镜下样品的能谱和微观形貌Fig.8 Spectrum and microstructures graph of samples

3 结 论

本文采用混合烧结工艺，通过改变硅藻土的质量分数制备得到5种不同的NaNO3/硅藻土CPCM样品，利用力学实验测试仪、LFA、SEM、DSC等测试分析仪对不同样品的抗压强度、热导率、相变潜热/温度、比热容、微观形貌及能谱进行了测试和表征，得到结论如下。

（1）当硅藻土质量分数从30%提高到35%、40%时，NaNO3/硅藻土 CPCM 的抗压强度随硅藻土质量分数的增加而增加，从 42.6 MPa增加至 45.3 MPa、64.7 MPa，CPCM表现出脆性材料的特征；而当硅藻土质量分数达到45%和50%时，CPCM表现出塑性材料特征。

（2）在30%、35%、40%、45%和50%硅藻土不同质量分数条件下，NaNO3/硅藻土 CPCM 的热导率均随着温度的升高而降低。在 30、50、100、150和200℃的不同温度条件下，样品的热导率均随着硅藻土质量分数的升高基本呈上升趋势，硅藻土质量分数从30%增加到35%时热导率的增幅约为硅藻土质量分数从35%到50%热导率增幅的8倍。

（3）NaNO3/硅藻土 CPCM 样品中相变材料NaNO3的相变潜热和相变温度几乎没有受到载体材料硅藻土物理吸附作用和烧结处理的影响，样品相变温度在（307.1±1.2）℃范围内，相变潜热的实验测量值与理论计算值误差为1.1%～1.6%。

（4）NaNO3和 NaNO3/硅藻土 CPCM 在常温-相变前温度段和相变结束-最高温度段，即30～200℃和320～400℃温度范围内时，比热容均随温度升高仅有微弱的升高，与纯NaNO3相比，在硅藻土质量分数从30%到50%的改变过程中，NaNO3/硅藻土CPCM的平均比热容均出现先下降后上升的变化。

（5）经混合烧结工艺制备的 NaNO3/硅藻土CPCM，能谱和微观形貌分析显示其内部结构均匀，在硅藻土质量分数为 35%时 NaNO3即可以完全浸润于其中。

总之，在硅藻土质量分数为35%时，经混合烧结工艺制备的NaNO3/硅藻土CPCM结构均匀，硅藻土可以将NaNO3完全吸附，具有较好的抗压强度和储能效果。

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date:2017-06-06.

LENG Guanghui, g.leng@bham.ac.uk

supported by the UK Engineering and Physical Science Research Council through its Energy Storage for Low Carbon Grids Project (EP/K002252/1) and the NexGen-TEST Project (EP/L019469/1).

Effects of carrier on characteristics of NaNO3/diatomite composite phase change materials for thermal energy storage

ZHENG Lifang1, LENG Guanghui2, NIE Binjian2, JIANG Zhu2, DING Yulong2
(1School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing100083,China;2Birmingham Center for Energy Storage,University of Birmingham,BirminghamB15 2TT,UK)

Five NaNO3/diatomite composite phase change materials (CPCM) for thermal energy storage with different mass content of diatomite were prepared using the mixing and sintering method. Diatomite and NaNO3were employed as carrier material and phase change material respectively. The compressive strength, thermal properties, microscopic morphology, photoelectron spectroscopy and thermal analysis were carried out. The compressive strength of the CPCM was enhanced with the mass fraction of diatomite increasing from 30% to 35%and 40% and showed brittle characteristic. When the mass fraction of diatomite reached 45% and 50%, the NaNO3/diatomite CPCM performed the paddy behavior. The DSC characterization results revealed that diatomite had little effect on the latent heat and phase-change temperature of NaNO3. The obtained results of LFA tests showed that the thermal conductivity of the CPCM decreased with the increase of the temperature. At the given temperature, the thermal conductivity of the NaNO3/diatomite CPCM showed upward trend with the mass fraction of diatomite increases. It was also observed that the enhancing rate of the thermal conductivity was eight times larger when increasing the mass fraction of diatomite increased from 30% to 35% compared with the mass fraction increasing from 35% to 50%. Compared with pure NaNO3, with the diatomite mass fraction increasing from 30%to 50%, the average specific heat capacity of the NaNO3/diatomite CPCM performed the upward and downward trend within the room temperature-phase transition and the end of the phase transition - the highest temperature range. The SEM and EDS results showed that the NaNO3/diatomite CPCM have dense structure with NaNO3adsorbed uniformly inside the diatomite. The desirable compressive strength and thermal properties of the NaNO3/diatomite CPCM can be achieved by optimizing the mass ratio of diatomite. The NaNO3/diatomite CPCM with 35% (mass) diatomite behaved superior overall performance according to the work in this paper.

diatomite; NaNO3; composites; phase change; compressive strength; thermophysical properties;adsorption

TQ 33；TK 02

A

0438—1157（2017）11—4428—09

10.11949/j.issn.0438-1157.20170733

2017-06-06收到初稿，2017-08-25收到修改稿。

联系人：冷光辉。

郑莉芳（1978—），女，博士，副教授。

英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）项目（EP/K002252/1，EP/L019469/1）。