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相变材料(Phase change material,PCM)作为可持续能源系统的重要组成部分,已经发挥了重要的作用。其中相变微胶囊(Microencapsulated phase change materials,micro PCMs)是应用最为广泛的一种应用形式,利用壳层材料将内部芯材进行封装包覆,保持其性状稳定以及增强传热。本研究在相变微胶囊的结构设计中,引入了Pickering粒子稳定剂,采用Pickering乳液模板法制备相变微胶囊。引入的功能性粒子,不仅能够作为Pickering粒子稳定剂来制备相变微胶囊,而且也可以改善微胶囊壳层的性能。选择的Pickering粒子主要是具有良好的导热性能、防渗性能和力学性能的碳系材料,包括石墨烯(Graphene,Gr)和纳米金刚石(Nanodiamond,ND)。本论文的主要内容包括:(1)以Gr作为Pickering粒子稳定剂,以聚合物密胺树脂作为壳层材料,以石蜡(Paraffin,Pn)作为相变芯材,通过Pickering乳液模板法和原位聚合法,制备了Pn@Gr/MF相变微胶囊。研究了不同浓度的Gr以及不同的核壳比,这两个在制备过程中的主要因素,对Pn@Gr/MF相变微胶囊的各种性能的影响。当Gr的浓度为2 g/L,相变微胶囊(microPCMs-2Gr)的各种性能最佳,渗漏率降低了93.20%,光热转换效率约为90.7%。而对于不同的核壳比,综合性能最佳的是核壳比是4:1,此时相变潜热高达204.0 J?g-1。(2)以ND作为Pickering粒子稳定剂,制备了具有超疏水性能的Pn@ND/MF相变微胶囊,探究了不同含量的ND对Pn@ND/MF相变微胶囊相变微胶囊形貌、热导率、渗漏率、超疏水等性能的影响。随着ND的增加,导热性能和防渗性能均有所提升,其中microPCMs-6ND的热导率达到了0.782 W?m-1?K-1,渗漏率在180分钟内为0.71%。Pn@ND/MF相变微胶囊的相变焓值均在200 J?g-1以上,有良好的相变潜热能力,并且接触角CA均在150°以上,具有一定的超疏水性。