純八水氫氧化鋇相變蓄熱材料在使用過(guò)程中存在凝固過(guò)冷、相分離及體積變化等問(wèn)題，因此需要對其進(jìn)行相應的改性研究。本文根據相變蓄熱材料成核機理，以八水氫氧化鋇為相變蓄熱材料基材，一水氫氧化鋇及去離子水作為復合添加劑，制備了混合比例為95.1% Ba(OH)2·8H2O+2% Ba(OH)2·H2O+2.9% H2O的復合相變蓄熱材料。對該復合相變蓄熱材料進(jìn)行了熱性能測試，結果表明：復合相變蓄熱材料的平均熱導率為1.2W/(m·K)、相變潛熱值為263.7kJ/kg；在復合相變蓄熱材料融化過(guò)程中進(jìn)行升溫-壓力實(shí)驗，測試數據顯示容器內部的相對壓力不超過(guò)0.09MPa；利用恒溫金屬浴儀器對該復合相變蓄熱材料進(jìn)行300次融化/凝固循環(huán)實(shí)驗，測試數據顯示復合相變蓄熱材料過(guò)冷度增加量0.7℃、相變潛熱值降低0.796%。改性后的復合相變蓄熱材料相變溫度適宜、熱性能穩定，可推廣應用于中低溫相變儲熱系統。
相變儲能技術(shù)主要利用相變材料發(fā)生物理相變過(guò)程時(shí)會(huì )吸收或釋放大量相變潛熱的特性，從而實(shí)現熱能的存儲與釋放。在當前儲能技術(shù)中，相變儲能技術(shù)是相對廉價(jià)的一種，因此已廣泛應用于太陽(yáng)能熱儲存、建筑節能、工業(yè)余熱回收及電力移峰填谷等領(lǐng)域。相變儲能技術(shù)的核心為相變材料，相變材料的性能參數決定其應用范圍，因此其熱性能研究是相變儲能技術(shù)研究的關(guān)鍵。目前，實(shí)際應用中使用最多的相變材料是中低溫固-液相變材料，其分為有機固-液相變材料和無(wú)機固-液相變材料。有機類(lèi)的固-液相變材料熱導率較低、能量密度小、且價(jià)格一般較高，因此其在實(shí)際應用中相對較少；而無(wú)機相變材料中，水合鹽類(lèi)固-液相變材料價(jià)格便宜、熱導率較大、儲熱密度高，因此在當前的太陽(yáng)能熱儲存系統和谷電熱儲存系統中應用較多。
八水氫氧化鋇[化學(xué)式Ba(OH)2·8H2O，其相變溫度為78℃，潛熱值達280kJ/kg]是中低溫固-液相變材料中潛熱值較高的一種材料，非常適合應用于谷電儲熱供暖系統[8]。正是其具有適合一般供暖或供熱系統的相變溫度以及較高的相變潛熱，國內越來(lái)越多的學(xué)者對其開(kāi)展了深入研究。如盛強等通過(guò)對八水氫氧化鋇添加泡沫銅的相變儲熱裝置進(jìn)行實(shí)驗測試，結果表明在八水氫氧化鋇中添加了泡沫銅不僅能提高體系的導熱性能，還能有效地抑制其過(guò)冷度。冷從斌等通過(guò)對八水氫氧化鋇制作成定型相變材料，發(fā)現儲熱體系為93%Ba(OH)2·8H2O+ 6%EG+1%KH2PO4時(shí)，作為定型相變材料具有優(yōu)越的熱力性能。而紀珺等通過(guò)解決八水氫氧化鋇的過(guò)冷及傳熱等方面問(wèn)題后，將其應用于太陽(yáng)能PV/T 集熱器上。
針對純八水氫氧化鋇相變材料在實(shí)際應用過(guò)程中的過(guò)冷、相分離及膨脹等問(wèn)題，本工作進(jìn)行了相應的優(yōu)化篩選實(shí)驗，并制備了一種復合八水氫氧化鋇相變材料。通過(guò)對該復合相變材料進(jìn)行相關(guān)性能測試，得到以下結論。
（1）通過(guò)成核劑篩選實(shí)驗，得到純八水氫氧化鋇的優(yōu)選成核劑為一水氫氧化鋇。同時(shí)，為防止復合八水氫氧化鋇長(cháng)時(shí)間使用后的相分離現象，在復合材料中添加了一定量的去離子水。最終確定復合材料混合比例為：95.1% Ba(OH)2·8H2O+2% Ba(OH)2·H2O+2.9% H2O。
（2）純八水氫氧化鋇按照混合比例添加成核劑和去離子水后，其平均熱導率為1.2W/(m·K)，相變潛熱值為263.7kJ/kg。
（3）利用自制的不銹鋼容器測試了復合八水氫氧化鋇融化過(guò)程中溫度和壓力變化情況，測試結果顯示容器內部的相對壓力不會(huì )超過(guò)0.09MPa，這為后期材料盛裝容器的承壓設計提供了數據參考。
（4）利用恒溫金屬浴循環(huán)儀測試了復合八水氫氧化鋇的300次融化/凝固循環(huán)，數據結果可預測該復合相變材料的使用壽命在13年以上。而在實(shí)際應用中，該預測數據僅供參考，在后期時(shí)間允許的情況下，可進(jìn)行3000次以上的融化/凝固循環(huán)測試，以便得到參考性更強的實(shí)測數據。
