刘亮，吴爱枝，黄云，黄剑

(1.北京市安全生产科学技术研究院，北京 101101；2.中国科学院过程工程研究所 多相复杂系统国家重点实验室，北京 100190；3.西安石油大学 化学化工学院，陕西 西安 710065)

相变储热材料是利用相变潜热进行储热的一种材料，它具有温度变化小、储热密度高、应用范围广和无污染环境等特点[1-7]。相变材料进行储热，可减少供需不匹配，多用途、高效地使用能源[8-10]。

材料阻燃和储热的研究已有40多年的历史[11]， Ribeiro S P D S等[12]采用锥形量热仪研究发现，加入粘土和膨胀制剂可改善相变材料的阻燃效果。Banu D[13]研究发现，吸收约24%有机相变材料的复合储热材料中加入阻燃剂后燃烧性大大降低。周卫兵等[14]借助于DSC研究了硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料的非等温熔化的动力学过程。这些研究已取得一定成果。

本文设计建立一套热冲击燃烧测试平台，在经受火焰冲击后，测试NaNO3/SiO2/C复合无机相变材料阻燃性能，并通过不同升温速率加热,研究材料热性能和安全性能，为相关应用中的安全问题提供参考。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

硝酸钠(相变材料)、二氧化硅(骨架支撑材料)、石墨(导热增强材料)均为分析纯。

FYD-40-A电动手动台式压片机；SK-G08165真空/气氛管式电炉；PX-07-007锥形量热仪；TG-DSC STA449 F3同步热分析仪。

1.2 复合相变材料制备

复合相变材料的组分配比为硝酸钠∶二氧化硅∶石墨=7∶3∶1。研磨成粉末后烘干，然后混合均匀。采用压片机(压力为20 MPa、保压时间为2 min)压制样品，样品直径15 mm，厚度4 mm。再在管式电炉中进行烧结1 h，烧结温度为25～350 ℃。

1.3 储热材料的阻燃性

旋流滞止火焰热冲击实验系统见图1。……