建筑储能相变材料

p　　武汉嘉仪通科技有限公司作为一家以薄膜物性检测为战略定位的高科技企业，一直专注于薄膜材料物理性能分析与检测仪器的自主研发，拥有一系列自主研发的热学相关分析仪器。其中，相变温度分析仪是嘉仪通热学分析仪器中非常有代表性的产品之一。br/ 相变温度分析仪(PCA)是根据材料相变前后光学性质(反射光功率)有较大差异的特性，在程序控温下，使用一束恒定功率的激光照射样品表面，记录反射光功率变化，形成反射光功率与温度变化曲线，从而确定相变温度的一款仪器。可以实现对相变材料进行相变温度的实时测定、新型材料(相变材料、相变储能材料)的稳定性测试及性能优化以及进行新型相变机理(晶化温度的尺寸效应、材料的结晶动力学过程等)的研究等功能。br/strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "为什么选择研发相变温度分析仪?/span/strongbr//pp　　相变材料(PCM-Phase Change Material)是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。相变材料实际上可作为能量存储器，这种特性在节能、温度控制等领域有着极大的意义。这种非常重要的材料，可广泛应用在航天、服装、制冷设备、军事、通讯、电力、建筑材料等方面。但是在这种材料的科研过程中，理想的相变材料非常难找到，只能选择具有合适相变温度和有较大相变潜力的相变材料，而无损测试材料的相变温度却又是很难办到的。/pp　　嘉仪通正是发现了无损检测材料相变温度的重要性，想要帮助科研人员解决相变温度测试难题，进一步助力相变材料的应用发展，因此我们加大投入力度，从理论研究到工程化测试，不断攻坚克难，采用更加先进的测试方法和更加精密的控制系统，最终历时近6年时间，终于成功研发出了这款可以无损检测材料相变温度的精密仪器。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e832f85f-2f28-4ec9-8c44-f495fd028266.jpg" title="相变温度分析仪PCA-1200.png" alt="相变温度分析仪PCA-1200.png" width="400" height="275" border="0" vspace="0" style="width: 400px height: 275px "//pp style="text-align: center "strong相变温度分析仪 PCA-1200/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "嘉仪通相变温度分析仪具有哪些功能特性?/span/strong/pp style="text-align: center "strong全新技术设计/strong/ppimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f4dc9b2c-620c-4f33-9da4-2d0dcecca464.jpg" title="全新技术设计.png" alt="全新技术设计.png" width="350" height="330" border="0" vspace="0" style="float: left width: 350px height: 330px "/br/span style="color: rgb(0, 176, 80) "strongbr/无需基线，曲线趋势分析/strong/span/ppbr/br/span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong无需标样，绝对测算方法/strongstrong/strong/span/ppbr/br/span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong无损检测，无需破坏膜层材料结构/strongstrong/strong/span/pp style="text-align: center "br/br/strong功能特色/strong/pp· 采用高性能长寿命红外加热管进行加热，核心加热区采用抛物反射面设计，确保对样品进行有效全方位加热。/pp· 采用PID调节与模糊控制相结合的温控系统，可实现系统的高速跟随控制，可实现最快50℃/s升温速度。/pp· 以直线滚珠轴承作为组件支撑及运动导向关联件，确保送样的平稳可靠，行程限垫可有效确保导轨的行程范围。/pp· 压迫式弹针接触端可确保温度传感器的有效接通，同时其弹力可确保设备处于锁紧状态时方可进行加热操作等事宜，避免误操作。/pp· 组合隔温挡圈能有效形成前后隔离，确保温场均匀。/pp style="text-align: center "strong应用范围/strong/pp style="text-align: center "TiN薄膜，GeTe薄膜，ZrOsub2/sub薄膜，掺Ti的ZnSb薄膜，SiC薄膜，显示屏玻璃，形变记忆合金薄膜，NiAl复合薄膜，VOsub2/sub薄膜，PZT铁电材料，MgO/Ni-Mn-Ga薄膜，GST相变存储薄膜，金属Co薄膜，Alsub2/subO3薄膜，等/pp style="text-align: center "strong测试案例/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong红外材料/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/b7da2f45-1e2a-4575-ad21-52c91c75b63a.jpg" title="四川大学提供的红外材料样品VO2.jpg" alt="四川大学提供的红外材料样品VO2.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图1：VO2不同升温速率12℃/min、15℃/min/strong/pp style="text-align: center "strong(四川大学提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong复合材料/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/fa3ce443-ac01-434e-8bb7-f2fc8e00b90b.jpg" title="西南科技大学提供的复合材料样品铝镍合金复合薄膜.jpg" alt="西南科技大学提供的复合材料样品铝镍合金复合薄膜.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图2：铝镍合金复合薄膜/strong/pp style="text-align: center "strong(西南科技大学提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong相变存储材料/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f175574c-c528-4a7c-a745-aaf92126f24e.jpg" title="中科院微系统所提供的相变存储材料样品.jpg" alt="中科院微系统所提供的相变存储材料样品.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图3：相变存储材料图/strong/pp style="text-align: center "strong(中科院微系统所提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong热电薄膜材料/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/a822a53d-5c63-41c6-a2ea-3237ee56ece0.jpg" title="深圳大学提供的热电薄膜材料样品掺Ti的ZnSb.jpg" alt="深圳大学提供的热电薄膜材料样品掺Ti的ZnSb.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图4：热电转换薄膜材料(掺Ti的ZnSb)/strong/pp style="text-align: center "strong(深圳大学提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong氧化锆薄膜/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/63e8d2e4-4c04-4112-aa76-10f92a542629.jpg" title="清华大学提供的氧化锆薄膜样品.png" alt="清华大学提供的氧化锆薄膜样品.png"//strong/pp style="text-align: center "strong图5：ZrO2薄膜/strong/pp style="text-align: center "strong(清华大学提供样品)br//strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e6c00cea-ef7b-4cca-a103-57181b6b0131.jpg" title="氧化锆薄膜与XRD对比图.jpg" alt="氧化锆薄膜与XRD对比图.jpg"//pp style="text-align: center "strong氧化锆薄膜与XRD对比图/strongbr//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong高温陶瓷材料/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/ffba8968-5aa8-4340-927b-bad7ff25421f.jpg" title="海南大学提供的高温陶瓷材料样品TiN薄膜硅基底.jpg" alt="海南大学提供的高温陶瓷材料样品TiN薄膜硅基底.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图6：高温陶瓷材料(TiN薄膜硅基底)/strong/pp style="text-align: center "strong(海南大学提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong硬质合金薄膜材料/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/9b945867-70c2-4548-adcc-cb5a2dbc1488.jpg" title="武汉大学提供的硬质合金薄膜材料样品切削刀具.png" alt="武汉大学提供的硬质合金薄膜材料样品切削刀具.png"//strong/pp style="text-align: center "strong图7：切削刀具相变监测曲线/strong/pp style="text-align: center "strong(武汉大学提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strongSiC薄膜/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/05df342d-1488-40b8-bf7c-8cf2f1dbd1d5.jpg" title="中国电子科技集团第五十五研究所提供的SiC薄膜样品.png" alt="中国电子科技集团第五十五研究所提供的SiC薄膜样品.png"//strong/pp style="text-align: center "strong图8：SiC薄膜热膨胀系数监测曲线/strong/pp style="text-align: center "strong(中国电子科技集团第五十五研究所提供样品)/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 80) "strong显示屏玻璃/strong/spanstrongbr/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/01d1e69a-88b7-4aae-9edc-c1864a7dce34.jpg" title="武汉天马提供的显示屏玻璃样品.png" alt="武汉天马提供的显示屏玻璃样品.png"//strong/pp style="text-align: center "strong图9：显示屏玻璃热膨胀系数监测曲线/strong/pp style="text-align: center "strong(武汉天马提供样品)/strong/pp style="text-align: right "strong（供稿：武汉嘉仪通）/strong/p

近日，中国科学院大连化学物理研究所热化学研究组研究员史全团队通过合成策略开发出一种具有高光热转换效率的石墨烯基复合相变材料。该复合相变材料具有优异的相变性能和光热转换能力，为大规模制备石墨烯基光热转化复合相变材料提供了新思路。　　石墨烯基复合相变材料能够解决相变材料相变过程中的泄漏问题，并具有优异的光吸收能力，在太阳能热转换和存储领域具有潜力。然而，目前石墨烯基复合相变材料的制备方法涉及多步过程，通常较为复杂、耗时耗能，阻碍了其进一步的应用。基于此，科研人员通过简单直接的一步法策略，将聚乙二醇相变材料原位填充到氧化石墨烯网络结构水凝胶中，构建出石墨烯基定型复合相变材料。该复合相变材料具有高的相变材料负载量（95wt%），经历1000个冷热循环后仍可保持稳定的相变焓值（162.8J/g），表现出优异的相变储热性能。此外，该材料还具有出色的光热转化能力，可快速将太阳能转化为热能储存于相变材料中，转化效率最高可达93.7%。　　相关研究成果以One-step Synthesis of Graphene-based Composite Phase Change Materials with High Solar-thermal Conversion Efficiency为题，发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。研究工作得到中科院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、大连化物所创新基金等的支持。　　论文链接

摘要：相变蓄冷技术利用相变材料在相变时伴随着的吸热或放热过程对能量进行储存和应用，起到控制温度、降低能耗和转移用能负荷的作用。本文综述了相变温度在 25℃以下的相变蓄冷材料及其在不同应用场景的筛选依据。其次，介绍了相变蓄冷材料在食品医疗冷链物流、建筑节能控温与数据中心应急冷却、人体热管理和医疗保健的相变纺织品等领域的应用。从调节相变蓄冷材料相变温度、过冷度、热导率和循环稳定性等方面总结了材料热物性的调控策略，分析了不同调控策略存在的优缺点。指出相变蓄冷系统可通过增强蓄冷系统热导率和强化传热结构来改善普通材料传热性能差的问题。最后从复合相变材料制备到系统设计优化和应用场景拓展等方面对相变蓄冷技术研究方向进行了展望。关键词：相变蓄冷材料；相变蓄冷系统；复合相变材料；热物性；应用随着全球变暖和人们生活质量的提升，制冷需求快速增长，制冷空调系统带来的碳排放量与日俱增，预计到2050年，全球制冷能源消耗仍将增加十倍。面对制冷能耗急剧增长的发展趋势，大力开发太阳能、风能等新能源电力是解决未来制冷能耗缺口的技术关键。然而，新能源电力存在间歇性、波动大的缺点，易出现发电量与用电量不匹配的问题。因此发展高效储能技术，对新能源消纳与利用是适应可再生能源网络的有效途径。发展先进的蓄冷技术，调节制冷和用冷负荷使之匹配，是制冷系统技术发展的重要方向。蓄冷技术可以在峰谷电价时段或能量盈余的时候进行储能，实现能源移峰填谷，降低电网峰值用电负荷和成本。相对于电化学储能，蓄冷技术可以直接存储冷能，具有安全性高、循环稳定性好、成本低的优点。因此，将蓄冷技术与制冷系统耦合的储能技术一直是研究热点，在工商业及民用场景应用广泛。在冷链运输领域，我国每年因运输过程中低温环境不合格导致水产品腐烂损失率达25%，果蔬类损失率达25%~35%，全球有超过50%的疫苗被浪费。因而蓄冷技术在冷链运输领域能够通过减少运输过程中的温度波动来降低产品变质几率，有效减少产品损耗，实现食品和医疗用品的长距离运输。蓄冷技术也可应用于建筑节能，将蓄冷材料与建筑基体复合制得储能墙体，在白天吸收室外进入室内的热量，夜晚则释放热量给室内供暖，实现辅助控制室内温度，减小建筑采暖、制冷能耗，有助于提高室内环境舒适度。此外，通过蓄冷空调将晚上低谷电转化为冷能储存起来，在白天电网高负荷时释放，转移用电负荷，结合分时阶梯电价策略能降低建筑制冷成本与能耗。此外，蓄冷技术与纺织品结合制作成智能纺织品、应用于人体热管理，也是重要的应用领域之一。蓄冷材料是蓄冷技术的核心，开发适宜温度及高蓄冷密度的蓄冷材料是满足不同蓄冷需求的关键。目前常见的蓄冷材料主要有∶显热蓄能材料和潜热蓄能材料。显热蓄能材料包括水等，利用自身升降温过程中热能的变化进行能量储存和释放，技术成熟且成本便宜，适合大规模生产。但其蓄冷密度小，只适用于分钟、小时级的短时蓄冷场景。潜热蓄能材料利用相变材料固-液-气相态变化来储蓄或释放能量，其中应用最为广泛的固-液相变能在相变过程中吸收大量热能，同时温度保持不变（如图1）。潜热蓄能材料蓄冷密度远高于显热蓄能，适用于数小时至数周的蓄能场景，且成本适中，具备大规模应用的潜力。图 1 固液相变过程本文主要对应用于蓄冷领域的相变材料进行综述，探讨相变蓄冷材料物性调控和优化、相变蓄冷系统传热技术强化，总结当前相变蓄冷材料和蓄冷系统不足，展望相变蓄冷技术研究方向和应用前景。01常见相变蓄冷材料常见相变蓄冷材料主要指相变温度在25℃及以下的相变材料。其中，按材料成分可分为有机、无机和共晶相变材料。1.1 有机相变蓄冷材料有机相变材料主要包括石蜡、脂肪酸、酯和醇等，以碳链长度小于17的烷烃为主。有机相变材料相变焓优异、腐蚀性小，而且热稳定性好、经多次相变后物理和化学性质基本不变，可靠性好。但有机相变材料热导率低，如石蜡、酸或醇类有机物的热导率为0.3 W/(mK)、部分材料易燃、生产成本较高等。表1列举了一些相变温度在25℃及以下的常用有机相变材料热物性。其中十四烷相变温度为5~8℃，在冷库、冷链运输保温箱、空调蓄冷等多个场景中应用最为广泛。表 1 有机相变材料的热物性参数1.2 无机相变蓄冷材料无机相变材料主要有冰、水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等，其中冰和水合盐因相变温度较低主要用于低温领域，如在空调和建筑蓄冷等领域应用广泛。无机相变材料相变焓大、热导率较高，常见水合盐热导率为0.5 W/(mK) ，而且来源广、成本低、商用化前景好。然而无机相变材料可靠性差，存在过冷度高和相分离严重的缺点，多次使用后性能衰减严重，而且腐蚀性强。表2列举了一些相变温度在25℃及以下的常用无机相变材料热物性。表 2 无机相变材料的热物性参数无机相变材料中冰的研究最多，因为冰相变焓为334 kJ/kg，为常见相变材料的2~3倍，而且成本低廉。冰与水混合所得冰浆具有良好流动性和高相变潜热，可通过离心泵和管道输送，在极高含冰量下不堵塞，且所需输送管道和储罐尺寸小，以其为基础的冰蓄冷技术是实际工程项目中使用最广泛的蓄冷技术。1.3 共晶相变蓄冷材料共晶相变材料是将两种或两种以上相变材料混合制备得到的共晶产物，其熔点低于任一组分。共晶相变材料按材料可分为有机-有机共晶、无机-无机共晶和有机-无机共晶相变材料。无机-无机共晶相变材料包括金属合金相变材料、水合盐及熔融盐共晶相变材料，有机-有机共晶相变材料包括有机酸共晶和石蜡，无机-有机共晶相变材料主要是有机酸和水合盐的共晶相变材料。其中无机-有机共晶相变材料能实现有机、无机材料优势互补，可获得兼具过冷度低、潜热较高、性能稳定的相变蓄冷材料，但目前应用研究较少，潜力巨大。共晶相变材料能通过调整各组分比例来控制相变温度，而且能一定程度上改善材料过冷度和相分离等问题，是调节相变材料热物性的一种重要方法，但共晶相变材料的制备工艺较为复杂，需要围绕共晶点按比例形成共晶物，且组分比例与相变温度不呈线性规律，应用前需要进行大量预实验，过程繁琐复杂。表3列举了一些相变温度在25及以下的常用共晶相变材料热物性。表 3 共晶相变材料的热物性参数1.4 相变蓄冷材料的选择研究并筛选出适用于蓄冷系统的相变蓄冷材料，是相变蓄冷技术的关键之一。一般来说，用于蓄冷领域的相变材料应具有以下特性∶①相变温度合适；②相变潜热大；③热导率高；④冻结和熔化率高；⑤热稳定性好；⑥固液相变体积变化小；⑦过冷度低；⑧循环稳定性好；⑨无毒和无腐蚀性；⑩成本低。目前相变蓄冷材料中有机相变材料和无机相变材料应用最为广泛，二者关键物性对比如图2所示，可作为实际选材的参考依据。无机相变材料具有低成本、毒性低和高热导率的优点，适合大规模生产，在蓄能水罐、冷库等大型建筑设备中应用较广，但其过冷度高、相分离严重和腐蚀性强的缺陷限制其在蓄冷领域的应用。有机相变材料具有过冷度低、循环稳定性好和腐蚀性小优点，主要适用于冷链运输和智能纺织品，但其低热导率、有毒、易燃和高成本的缺点阻碍其进一步应用。相比有机、无机相变材料，共晶相变材料可根据组分比例调控相变温度，实现精准控温，适用于要求温度变化范围小的场景，但目前研究较少，适用环境较少。图 2 无机相变材料与有机相变材料关键物性对比图在实际应用中，很难筛选出满足所有条件的相变蓄冷材料，因此要优先选择相变温度适宜且相变潜热高的蓄冷材料，最后采用合适的方法对其性能进行调控。02相变蓄冷技术的应用2.1 冷链运输冷链运输过程中环境温度波动易造成产品损耗，如果引入相变材料，发挥其相变控温功能，减少环境温度波动，能有效提高冷链运输产品质量。冷链运输根据保温方式分为被动式和主动式。被动式冷藏主要应用于冷藏箱，如图3所示，在箱体内加入相变蓄冷材料，吸收进入到箱体内部的热量、减缓温度上升速率，为冷藏物体长时间提供低温储存环境。Li等复合了膨胀石墨与辛酸-月桂酸共晶相变材料，二者质量比为71∶29，制得复合相变材料的相变温度和潜热分别为3.8℃和141.7 J/g，热导率提升了2.8倍，使材料释冷速率提高636.7%。Huang等基于石蜡OP5E开发了一种蓄冷保温箱，高低温测试表明，相变材料可以在至少80 h使保温箱内部温度保持在2~8℃。Liu等将KCl-NH4Cl共晶盐吸附于高吸水性聚合物SAP上，制得一种相变温度为-21℃和相变潜热为230.62 J/g的蓄冷材料。该材料在-15℃下冷藏生物样品时，冷藏时间能达到16.37 h，能有效保证生物样品质量。图 3 被动式冷藏箱及内部构造主动式冷藏是如图4所示在车内安装含相变材料的制冷机组，主动将车内温度控制在适合食品冷藏的低温状态。在主动冷藏系统内，加入相变材料可以辅助控温，减少车厢内的温度波动，降低主动制冷系统能耗。刘广海等设计了一款集隔热、相变蓄冷、制冷送风为一体的冷藏车，相比传统冷藏车，相变材料加入使车内平均温度波动下降48.7%，温度不均匀度系数下降50%。Zhang等考察了集成相变材料对制冷系统能耗影响情况，含相变材料的集装箱制冷能源成本和运营成本分别降低71.3%和85.6%。Michele等提出了一种结合相变材料并用于冷藏车的新型隔热墙，当相变材料厚度为1 cm时，能在10 h内使车内温度波动范围不超出相变温度2℃。图 4 主动式冷藏车及系统组成将相变材料与冷链运输相结合，能出色发挥相变材料高潜热和相变控温的特点，不仅大幅延长有效冷藏时间，还减少冷藏空间的温度波动，提升其温度均匀性，有效减少冷藏产品的损耗率。与传统制冷相比，将制冷系统与相变材料结合，能大大降低能源成本和运营成本，起到减少碳排放的作用。2.2 纺织品人体热管理与出汗散热类似，将相变材料如图5所示应用于纺织品中，通过引入温度调节作用以提升人体舒适度。这种纺织品被称为智能调温纺织品，能响应人体或环境的变化，实现保暖和降温双向温度调节功能，适应多变的环境。目前相变材料与纺织品结合方式主要有三种∶填充法、涂层法和纤维中空填充法。图 5 纺织品集成相变材料用于温度调节填充法是将相变材料填充于纤维或密封袋中，再集中放置在服装内部，特别是胸部和背部等发热量较大的部位，通过相变材料直接吸热或放热的方式控制体表温度。如图6所示，Saeid等将相变温度在24~35℃的石蜡用于降温背心，穿着降温背心在轻度活动和中度活动期间，温度仍维持在人体舒适温度范围内，出汗率分别降低了42%和52%，减少了脱水几率。Hou等开发了一种基于相变材料的液体冷却背心，背心重量为1.8 kg，能在炎热环境中为穿戴者提供至少2 h温度舒适环境。图 6 石蜡降温背心及其包装涂层法将相变微胶囊加入涂层液中，并用刮板将液体均匀涂抹在织物表面，使纤维表面粘附上相变微胶囊来改变纺织品的热性能。Xu等将相变微胶囊固定在棉质衣物上，所制衣物相变温度为16.5℃~36.8℃，符合人体热舒适温度，而且保温系数与不含相变材料的衣物相比从1.05%提高到32.2%。Yin等将相变温度为25.7℃的相变微胶囊嵌在纤维表面，使面料保温率达23.9%，控温能力良好。纤维中空填充法是如图7所示对含有中空结构的纤维进行加工，在内部填充相变材料来赋予纤维蓄能特性。Ke等制备了一种聚丙烯腈/月桂酸-硬脂酸/二氧化钛的复合纳米纤维，相变温度约为25℃，经30个循环后性质相对稳定，具有良好的控温性和稳定性。Song等采用真空浸渍法将月桂酸封装到木棉纤维微管中，制得样品中月桂酸质量分数达86.5%，焓值达153.5 J/g，经2000次循环后性能基本不变。图 7 纤维中空填充法相变材料对热能的吸收会延缓身体温度升高，并减少皮肤中水分散失，从而提高舒适度。同时相变材料具有相变控温特性，可以减缓穿着者的热失衡症状，如感冒、中暑和晕厥等，在医疗保健领域有着广阔的发展空间。Olson等制备了由NaCl、Na2SO4和水组成的复合相变材料，如图8所示，应用于婴儿出生后降温问题上，通过简单方式抑制了环境温度的变化。Prashantha等将相变材料制成冰袋用于低温治疗，不仅降低成本，而且延长了使用时间，提供更好的冷疗功能。图 8 相变床垫（蓝色）上为婴儿降温，床垫由相变材料和软垫组成Zhang等用浸渍法将OP10E和SEBS混合制备了可在10℃下保持1800 s的弹性相变油凝胶，并设计如图9所示的冷却帽用于发烧儿童的冷敷治疗，模拟了人体热调节过程，建立发烧儿童所需凝胶量的数据库，为相变头套设计提供参考标准。图 9 相变油凝胶冷却帽建模及数据库将相变材料与人体热管理相结合，可以实现个性化体温调节。这类智能被动体温调节纺织品体积小、使用便利，在高温作业和户外运动等场景中提升人体舒适度。将相变纺织品制备调节体温的医疗保健产品，能帮助婴儿或患有温度敏感性疾病的人群缓解热失衡和常见并发症，加快病情治愈速率。创新性的相变智能体温调节纺织品在技术上已有了较深积累，其商业化值得期待。2.3 建筑节能及数据中心应急冷却将相变材料用于建筑节能领域，能使室内温度维持在舒适范围内，提高人们居住和办公舒适度，实现节能和减少碳排放的目标。建筑节能领域所用蓄冷技术可根据蓄冷方式分为被动式蓄冷和主动式蓄冷。被动式蓄冷主要通过将相变材料与建筑墙体复合制得如图10所示的相变储能墙体，白天吸收热量给室内降温，夜晚释放热量维持室内温度，起到辅助调节室温、减小建筑采暖和制冷能耗的作用。聂瑞等将硅藻土、十八烷和过硫酸铵混合制备一种相变微胶囊/硅藻土复合材料，具有调节室温以及维持室内湿度平衡的功能。Wang等将石蜡、膨胀石墨和高密度聚乙烯掺入水泥砂浆中制备复合相变砖块，在15~30℃和18~24℃时，120 mm厚的相变墙体比240 mm厚普通墙体的蓄能能力分别提高了12.7%和61%，有效降低了室内温度波动。Fu等将膨胀珍珠岩和六水氯化钙复合制得相变温度在27.38℃的相变砖块，用其代替泡沫保温砖作为屋顶，使得室内峰值温度降低5℃，达到室内峰值温度的时间滞后约900 s。图 10 相变材料在建筑节能中的应用主动式蓄冷主要通过制冷装置将电能和太阳能等转化并储存到如图11、图12所示蓄冷装置中，常见于冷库、家用空调和数据中心应急冷却系统等，能在需要时将冷能释放出来，有助于缓解能源供需不匹配的问题。图 11 集成相变材料冷却系统的空调系统图 12 集成相变材料冷却系统的太阳能空调系统Solaimalai等将1-葵醇用于冰基蓄冷系统中，使制冷系统工作时间减少了81.85%，平均充冷放冷速率是原来的5倍以上。Dogan等研究了蓄冰系统对大型超市空调用电成本的影响，相变材料的引入使制冷系统性能提升4.4%，目前运营成本已降低60%。Zheng等基于相变温度为5℃的相变微胶囊材料构建了一种相变冷库空调系统，其蓄冷量为常见冷库的1.5倍，当冷藏容量为3000 kJ时，冰和相变微胶囊悬浮液分别需要3980 s和2200 s完全凝固，使用相变微胶囊悬浮液可节省1780 s。王芳等选择主要成分为甘氨酸的相变蓄冷材料用于小型移动保鲜库中，使冷藏区域温度保持在1.6℃~2.6℃间，在不同供冷方式下内部温度波动均小于1.5℃。周晓棠等将冰蓄冷技术运用到家用空调中，运行10 h后，蓄冰空调的制冷量平均增加34%，达到15.6 kW，性能系数COP平均提升0.7，起到降低能耗的作用。Batlles等在太阳能制冷系统中引入相变储能罐，结果表明每天可节约40%制冷能耗。Peter等将储能罐、太阳能板和热泵组合成蓄冷系统，经1616 h测试，相比常规系统，该系统的季节性性能系数为4.4，总效率提高了46.6％。随着数据中心服务器集成程度的提升，热负荷也在不断升高，为了防止服务器故障，需要配置空调系统以满足数据中心降温需求。而当空调系统因故障停止工作时，需要应急冷却系统及时为服务器提供合适的环境温度，降低故障率。将相变材料与数据中心应急冷却系统结合，发挥相变材料高相变焓和相变控温优势，起到减少运营成本和短时间大量释冷的作用。Huang等基于相变蓄冷装置设计了一种如图13所示的风冷紧急冷却系统，可以将温度保持在27℃以下至少300 s，在低运营成本的同时保证较长的冷却时间。Ma等将相变蓄冷装置和循环热虹吸管集成了一种新型冷却系统，可以维持服务器运行6 min，并且随着相变材料热导率的提升，能将有效紧急冷却时间延长到15 min。图 13 紧急冷却系统综上，在建筑节能领域中引入相变蓄冷材料，可减少室内温度波动并维持在舒适范围内。且相比传统制冷装置，相变材料具有的高相变焓优势能减少制冷机组装机容量，实现制冷、蓄冷装置的轻量化，降低安装、运行成本，提高能源利用效率。03蓄冷技术的发展现状及方向蓄冷材料的固有缺陷及其蓄冷系统的传热性能不足会影响系统整体传热效率。我们需要针对性改善这些不足，提升实际使用性能。蓄冷技术的提升主要包括∶①蓄冷相变材料物性调控和优化；②相变蓄冷系统传热技术强化。3.1 相变蓄冷材料性能的调控3.1.1 相变温度调控相变温度是筛选相变材料的重要参数。为了同时满足对潜热、相变温度等方面的要求。可以结合两种及以上组分开发共晶相变材料来扩大相变温度的选择范围，通过改变组分比例来调控相变温度，克服单一相变材料的缺点，使相变材料更贴合应用需求。Lin等以磷酸二氢钠二水合物、磷酸氢二钾三水合物和五水合硫代硫酸钠配置得三元共晶水合盐相变材料，相变温度从-14.8℃到-10.6℃，可根据需要更改相变温度。李夔宁等将相变温度分别为58℃、18.2℃和-1℃的乙酸钠、丙三醇和水，混合制得相变温度为-14℃的三元共晶相变材料，获得更低的相变温度。Vennapusa等将相变温度为23.01℃的脂肪酸共混物OM-21和相变温度为22.7℃的十二烷醇配置成共晶相变材料，其相变温度从8.6℃到17.5℃，实现调控相变温度的目标。共晶相变材料能根据需求调整相变温度，但材料配比与相变温度间的规律仍不清晰，需要对共晶盐相变机理和规律进一步研究，为大规模应用共晶相变材料提供科学依据。3.1.2 热导率调控不同应用场景对相变材料热导率要求不同。例如在换热器中要求高热导率，更快将近热源部位的热量传递给低温部位，强化系统整体换热效率。而在保温冷藏系统中要求低热导率，减少冷藏空间和外界环境热交换，延缓温度变化趋势，创造合适且长效的低温环境，实现保障产品质量的目标。不同相变材料传热机理不同，金属相变材料主要由电子进行热传递，非金属相变材料主要由声子传递热量。不相容材料之间的声子散射会增大界面热阻，而内部具有完整三维互联网络的材料可以为声子传播提供通道，进而提升材料热导率。因此调控相变材料热导率的方法主要是添加多孔载体材料或纳米粒子等制备复合相变材料，进而改变材料整体的热导率。常用的高热导率多孔载体有泡沫金属和膨胀石墨等，低热导率的载体有二氧化硅、膨胀珍珠岩等。高热导率的纳米粒子有碳基纳米粒子，如碳纤维、碳纳米管和石墨烯等，以及金属纳米粒子如纳米二氧化钛、纳米氧化铝等。Lin等制备了相变温度为5.92℃的膨胀石墨基复合相变材料，将热导率提高到0.43 W/(mK)，为原来的1.75倍，显著改善材料的传热性能。Soroush等考察泡沫铜对不同石蜡热导率的改善效果，在质量流量为0.02 kg/s和使用石蜡C22的前提下，系统最高热效率高达83%。He等将二氧化钛纳米颗粒悬浮于氯化钡水溶液中，制得相变温度为-5℃、热导率为0.565 W/(mK)的悬浊液，二氧化钛的加入使热导率提高12.76%。Chen等将相变温度为-9.6℃的十二烷吸附到疏水气相二氧化硅中，与纯十二烷相比热导率降低45%，低热导率有利于抑制内外环境之间热传递，使十二烷更好用于保温领域。这两种调控热导率的方法仍有不足，纳米粒子存在分散不均匀和团聚的问题，在循环使用中性能衰减严重，热导率提升幅度小，性价比低。加入多孔载体会减少相变材料含量，影响整体蓄能量。目前对纳米粒子和多孔载体孔隙的尺寸对热导率的影响规律仍有空缺，以及降低界面热阻和提高相变材料相容性的机理还需进一步探究。3.1.3 过冷度调控过冷是指相变材料在一定压力条件下，温度低于理论凝固温度时仍不发生凝固或结晶，需要冷却到凝固点以下才开始凝固的现象。过冷度被定义为熔化起始温度和结晶开始温度之间的差值，过冷度越大越难结晶。无机相变材料的过冷度普遍偏高，其中水合盐相变材料成核性能较差，容易发生过冷，使相变材料无法在要求温度范围内工作。而且过冷度越大，意味着制冷温度越低，对制冷机负荷要求更高。影响过冷度的因素主要包括∶冷却速率、壁面效应和尺寸效应。一般冷却速率越大，过冷度也越大。过冷度也受封装容器材料种类、表面粗糙度和壁面晶体结构影响，粗糙壁面能提供更多成核位点，粗糙度越大，过冷度越低。储存相变材料的容器体积越小，过冷度越大，因为相变材料中存在灰尘或其他杂质颗粒，能在结晶过程中作为成核位点，促进结晶。但随着容器尺寸减少，缺少足够杂质颗粒提供成核位点，只能以均匀成核的方式结晶，增大相变材料结晶难度。目前解决相变材料过冷的方法主要有添加成核剂和壁面改性。添加成核剂主要是选择晶格参数接近目标材料的成核剂，当成核剂结构与无机盐类结晶物相似时，能起到诱导结晶作用，实现减小过冷度的目的。这种方法经济成本低、适用范围广且制备过程无需特定设备，在调控过冷度方法中应用最广泛。Wu等在氯化镁溶液中加入氯化钙和氢氧化钙作为成核剂，相变材料的过冷度由16.56℃降低到7.73℃，有效抑制过冷。Tang等在相变材料中加入成核剂九水偏硅酸钠将过冷度降低至1.9℃。Zou等以相变温度为11.81℃的四正丁基溴化铵溶液作为蓄冷材料，加入成核剂十二水合磷酸氢二钠使材料的过冷度由4.5℃降低到2.01℃，成核剂的加入有助于降低过冷度。壁面改性法通过增加壁面粗糙度或加入多孔材料和纳米粒子，为相变材料结晶提供更多成核位点，降低材料过冷度。Matthieu等考察金属表面粗糙度对乙醇水溶液过冷度的影响，当铝管表面粗糙度从0.63 μm变13.3 μm时，乙醇水溶液过冷度从4.20℃降低到3.97℃。Zhang等制备了一种以泡沫铜为骨架的水基复合相变材料，过冷度从20.6℃抑制到6.8℃，有效降低了材料过冷度。Liu等将去离子水和氧化石墨烯纳米片超声混合，使水过冷度至少降低74%。成核剂用量需要合理配比，少量成核剂就能有效降低过冷度，过多成核剂反而会降低抑制过冷的能力，性价比不高。后续应使用分子模型对成核机理进行研究，加大对复合型成核剂的开发和机理解释，构建成核剂数据库为大规模商业化提供参考依据。目前对于壁面改性降低过冷度的机理研究不够深入，仅为定性分析，后续应建立多维模型来模拟真实场景，从成核能角度解释机理，用普适性规律指导过冷度的调控。3.1.4 循环稳定性调控固-液相变材料在吸热后，相态会从固态熔化为易于流动的液态，容易出现泄漏，在长期使用中性能衰减严重。对于水合盐类相变材料，在循环使用中可能会发生部分水合盐晶体因沉底而无法重新结晶的情况，即发生相分离，降低相变材料蓄冷能力。在实际使用中相变材料需要具有良好的循环稳定性，能够克服泄漏和相分离的缺点。提升循环稳定性主要途径包括∶制备定形复合相变材料法、微胶囊法和添加增稠剂法。制备定形复合相变材料法主要采用熔融吸附法，在膨胀石墨、泡沫金属等多孔基材内吸收液态相变材料，借助毛细作用和范德华力将液态相变材料吸附在内部孔隙中，减轻相变材料的泄漏。多孔基材内部孔径决定对相变材料的限制能力，根据孔径大小可分为微孔(2 nm)、中孔(2~50 nm)和大孔(50 nm)。较小的微孔可能会限制相变材料的相变，而较大的大孔不足以将相变材料吸附住。因此中孔和较小的大孔更适合制备防泄漏的复合相变材料。Fei等基于癸酸、棕榈酸和膨胀石墨制备了一种相变温度为23.05℃的复合相变材料，经1000次熔化和凝固循环，几乎没有液态相变材料泄漏，可靠性优秀。Shahbaz等采用气相二氧化硅吸附相变温度为20.65℃的六水氯化钙，经100次相变循环后，相变潜热仅变化了7.8%，性能较纯相变材料更为稳定。Zhang等将六水氯化镁和六水氯化钙混合制得相变温度为23.9℃的低温共晶物，经熔融吸附到膨胀珍珠岩中，经500次相变循环后，材料性质未出现明显变化，未出现相分离现象。微胶囊法常用高分子材料包覆相变材料，在其表面形成一层外壳，将液态相变材料锁在壳中，从而减少相变材料泄漏。Charles等使用相变温度为6.2℃的相变材料与外壳材料聚甲基丙烯酸甲酯进行交联制备微胶囊，使用30天后，质量损失仅为0.6%，而无外壳的纯相变材料质量损失高达6.6%，微胶囊壳使泄漏情况较轻。Zheng等以石蜡和三聚氰胺树脂分别为核材和壳材，制备了一种相变温度为5℃的相变微胶囊，经72 h后未出现分层，稳定时间长。Eszter等用海藻酸钙包裹月桂酸辛酯，经过250次高低温循环后，相变焓从128.27 J/g降至127.67 J/g，没有明显变化，循环稳定性良好。添加增稠剂法通过增加溶液粘度，使相变材料稳定保持悬浮态或乳液态，减少相分离。常见的增稠剂有羧甲基纤维素、琼胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠和活性白土等，添加增稠剂法已广泛用于食品、涂料、化妆品、洗涤剂和医药等领域。He等在六水氯化钙与六水氯化镁二元共晶水合盐中加入增稠剂羧甲基纤维素，在100次循环内保持优异的循环稳定性，焓值从123.13 J/g降至117.88 J/g，为原来的95.7%。杨超等选取羧甲基纤维素作为增稠剂对六水氯化钙进行改性，获得的改性六水氯化钙在300次循环中实现了相分离的控制。杨晋等考察聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素、黄原胶等增稠剂对十水硫酸钠相分离的调控规律，其中加入聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺后静置72 h后未出现明显相分离。目前多孔基材吸附机理解释不足，针对不同材料间相容性问题提出改善方法和相应机理解释。微胶囊使用时容易出现团聚问题，多次使用后因团聚前后密度差出现分层，不利于循环稳定。后续应探究使用表面活性剂来改善团聚问题，考察与不同添加剂的作用规律。增稠剂的使用会增加成本和降低焓值，需开发复配型增稠剂，降低生产成本。而且当相变材料作为浆料使用时，材料粘度的增大会加大传质阻力，增加泵功耗，应通过流体力学仿真来优化增稠剂配比。3.2 相变蓄冷系统性能的调控根据应用需求不同，可将相变蓄能系统分为相变蓄热系统和相变蓄冷系统，其中相变蓄冷系统如图14所示。而相变蓄能系统性能主要受两个因素影响∶相变材料和系统传热结构。相变材料可通过选材和改性等方法将性能调整至预期所需，系统传热结构可以通过改变换热器内外部形状和排布，获得具有换热面积大、结构稳定、操作简单、抗压性好、抗腐蚀性好和热稳定性好等优点的换热器。根据相变蓄冷系统换热方式的不同，可以分为间壁换热式相变蓄冷系统和直接接触式相变蓄冷系统。图 14 相变蓄冷系统示意图3.2.1 间壁换热式相变蓄冷系统蓄冷技术中间壁换热式相变蓄冷系统主要包括∶內融盘管式、堆积床式和管翅式，通过将制冷剂与传热流体隔开来防止二者直接接触，在一定程度上维持二者性质不变，目前应用最为广泛。內融盘管式蓄冷系统属于静态制冰，装置如图15所示，以冰作为相变材料，由浸没在水槽中的盘管构成结冰载体。蓄冷时，制冷剂在管内流动，将管外的水冻结成冰；释冷时，传热流体在管内流动，管外的冰熔化吸收管内流体的热量。盘管式蓄冰系统形状多变，应用范围广泛，使用简单，可靠性好，价格较低，本身既可制冰又可蓄冰。而且间壁换热的方式能隔开冷源和外界，提升系统的循环稳定性。但冰与传热流体间存在较大的接触热阻，对传热性能不利。且盘管式内部管路长、多弯折，制冷剂流动阻力大，泵功耗大，运营成本较高。图 15 内融式盘管式冰蓄冷系统的蓄冷和放冷过程堆积床式蓄冷系统通过将水、低温石蜡和水合盐等相变材料封装在如图16所示的球形或板形容器内，并将这种蓄冷单元如图17所示放置在水罐内。蓄冷时，制冷剂在蓄冰单元外流动，其中相变材料通过凝固来实现蓄冷。放冷时，传热流体流过蓄冷单元间隙实现热交换。这种蓄冷装置运行可靠，但存在蓄冷量不易计量、传质阻力大等缺点。图 16 封装式蓄冷单位图 17 堆积床式蓄冷系统管翅式蓄冷装置如图18所示，在列管上增加翅片来增大传热面积，常在翅片空隙中填充水合盐和石蜡等相变材料用于蓄冷。蓄冷时，制冷剂在管内流动，管外相变材料凝固蓄冷。放冷时，管外相变材料熔化释冷，降低管内传热流体温度。这种装置结构紧凑、传热面积大，但制备工艺复杂而且难检修保养，运行成本较高。图 18 管翅式换热器3.2.2 直接接触式相变蓄冷系统直接接触式相变蓄冷系统方法包括外融盘管式和直接接触式，通过制冷剂与传热流体直接接触换热，减少换热器热损失并提高热交换效率。外融盘管式蓄冷装置如图19所示，与內融盘管式蓄冷装置结构相似，同以冰作为相变材料。蓄冷时，制冷剂在管内流动，将管外水冻结成冰；但在释冷时，传热流体在管外流动，直接与冰接触换热。这种直接接触式传热能有效减低接触热阻，提升换热速率。但相变材料会直接接触传热流体，存在物性被影响的可能，可靠性有待提高。图 19 外融式盘管式冰蓄冷系统的蓄冷和放冷过程直接接触式冰浆制备装置如图20所示，制冷剂和水溶液直接接触，水溶液降温结晶形成冰晶颗粒，这种方法在动态制备冰浆过程中具有较高的换热效率，改进静态冰蓄冷中冰层厚度增长和热阻增加的缺点。但是制冷剂喷嘴处易发生冰堵，难连续制冰，传统低温冷媒难与水分离，消耗量大，且容易腐蚀管壁，实际应用成本高。图 20 直接接触式冰浆制备装置3.2.3 相变蓄冷系统的性能优化相变蓄冷材料的低热导率意味着相变蓄冷系统蓄冷和放冷时间长，增加制冷系统功耗，提高运行成本，因此需要对材料和换热器的热性能进行优化。相变蓄冷系统传热主要有两种强化方向∶添加高导热填料和增大换热器表面积，实际应用中常将这两种方法结合起来，共同优化相变蓄冷系统性能。添加高导热填料的方法是通过添加具有高热导率、大比表面积的纳米颗粒或多孔基材来提升整体热导率，提升系统释冷、蓄冷速率，提高整体融冰率。Lou等研究了泡沫金属对蓄冰球的传热强化，分析金属泡沫和金属泡沫复合翅片下温度场、冰锋演化、凝固分数、总凝固时间和蓄冷能力的变化，最后对泡沫金属蓄冰球的无量纲参数进行分析，为泡沫金属在蓄冷系统中的应用提供参考。Rajan等将活性生物炭纳米粉末分散在水中，将材料热导率从0.62 W/(mK)提升至1.05 W/(mK)。连续运行337 h，相比不含相变材料的冷库，含相变材料的冷库消耗电量从304.58 kWh降至278.03 kWh，相变材料降低了冷库9%的能耗。Refat等为提高水的热导率，将水封装在高热导率石墨球中并用于堆积床系统，石墨的加入使水的热导率从0.6 W/(mK)提升至7.2 W/(mK)，系统完全蓄冷时间减少了53.7%。增大换热器表面积，进而增大系统传热面积来提升热导率。常见方法是在换热器内引入翅片和增加槽口，管翅式换热器由此而来，翅片和槽口越多，热导率提升幅度越大。Shao等研究了相变乳液PCE-10在管翅式换热器中的热性能，其相变温度在4~11℃间，热导率为0.4 W/(mK)，翅片的存在强化了传热，使整体传热速率提升了1.1~1.3倍。Vahid等研究了管壳几何形状和传热管向下偏心对管壳式换热器中石蜡熔化行为的综合影响，得出增加偏心系数可以延长以对流为主的熔化时间，缩短以传导为主的熔化时间结论，为容器设计提供思路。Merve等为改善板式换热器的性能，在板表面上增设鱼鳃槽，传热速率提高了17.5%，鱼鳃槽起到增大传热面积作用。结合高导热填料及增大换热器表面积可进一步提高蓄冷系统传热性能，已广泛用于蓄冷系统中。黄江常使用膨胀石墨与水复合制备出相变焓值280.6 kJ/kg、相变温度0℃、过冷度为2.6℃和热导率为4.72W/(mK)的水/改性膨胀石墨复合相变材料。Feng等将这种水/膨胀石墨复合相变材料与管翅式换热器通过如图21所示方式耦合，将复合相变材料填充入换热器翅片间。图 21 水/改性膨胀石墨复合相变材料填充管翅式换热器相比纯水蓄冷器，该蓄冷器的蓄冷功率提升了15.9%，而且完成蓄冷时间仅为纯水蓄冷器的69.7%，成功搭建了一个具有较高蓄冷功率和较快蓄冷速率的蓄冷装置。Nóbrega等在水中加入纳米氧化铝颗粒，当纳米氧化铝质量分数为5 wt%时，相变焓为275.9 kJ/kg，结冰前热导率为0.67 W/(mK)，结冰后热导率为2.65 W/(mK)。再将其和图22所示四翅片管耦合，氧化铝和翅片管的加入分别使水完全凝固时间减少了25%和9.1%，成功缩短了系统蓄冷时间。图 22 相变材料与四翅片管耦合模型Ahmed等采用十四烷为相变材料，膨胀石墨作为高导热封装基材，制得相变温度为4.5℃、相变焓为168 kJ/kg、热导率为10 W/(mK)的复合相变材料。并如图23所示在空调系统中设计双流体回路，通过结构上的优化空调组成，空调压缩机在高峰时期的功耗从2.18 kW降至1.82 kW，降低约16%。图 23 使用膨胀石墨/十四烷复合相变材料的蓄热式集成空调加入纳米颗粒和多孔材料虽能提升系统热导率，但会对相变材料的相变潜热、相变温度和循环稳定性等性质有影响。增大蓄冷器传热面积，会因内部结构的复杂化提高成本和压降，对生产和应用提出更高要求。目前相变蓄冷材料和蓄冷器的量产工艺尚不成熟，大规模应用难度高，后续应继续开发新型蓄冷材料和蓄冷容器，寻找相变材料与蓄冷器之间更多种耦合方式，提出与工况相匹配的释冷、蓄冷控制策略，降低运行成本，实现相变蓄冷技术的大规模应用。而且要探究材料与容器间相容性，部分材料有金属腐蚀性，会减少系统使用寿命和增加维护成本，如何对装置进行防腐蚀处理也是未来的研究重点。04总结与展望本文回顾了面向低温相变蓄能领域的相变材料和相变蓄冷系统，并介绍了目前相变蓄冷系统的主要应用场景，最后针对相变蓄冷系统的关键性能介绍了调控方法和方向。尽管相变蓄冷材料和系统的研究已经取得了较大进展，但由于相变材料自身缺陷和使用条件限制，目前应用范围较窄，离大规模商业化还有一定距离。根据国内外现有研究，本综述认为可以从以下三个方面继续发展∶（1）进一步研究相变材料的性能调控方法和规律，单一相变材料通常存在如热导率低、过冷度高、循环稳定性差和腐蚀性强等缺陷，这可以通过制备复合相变材料和加入添加剂来调控相变材料性能。后续需要建立和完善相变材料的物性数据库，提供一种有利于解决多数问题的方案，同时开发兼具低成本和低制造难度的工业化路线，为相变材料大规模商业化提供技术支撑。（2）开发和研究新型相变蓄冷系统，使用数值模拟指导设备开发，设计结构简单和制造难度低的蓄冷系统，特别是对于冷链运输、纺织品和数据中心冷却等领域，要求有限的体积和重量，需要提高相变蓄冷系统的集成程度。应结合实验来验证模拟设备的实际使用性能，最后对相变蓄冷系统进行经济评估和环境评估，开发低能耗、低碳排放的相变蓄冷系统。（3）拓宽相变蓄冷系统在各领域中的应用，目前已在数据中心应急冷却和医疗保健等新领域有了较深的技术积累。后续还要完善在冷链运输、纺织品和建筑节能等领域的应用，寻找高蓄冷需求的行业，实现在各行各业的大规模商业化。总之，相变蓄冷技术作为储能技术中的技术分支，具有高安全性、性能稳定、充放寿命长、成本低、结构系统简单等优点，是未来实现分布式储能和清洁能源利用的重要方向。

由于建筑美学及材料功能（如采光）需求，现代建筑中玻璃幕墙和窗被越来越广泛地使用[1,2]。然而，大面积透明玻璃的装配提高了建筑内外能量交换效率，加速建筑内部能量耗散。在部分发达国家，建筑物的能源消耗几乎占总能源消耗的40%，其中，采暖和空调(HVAC)系统占了建筑能耗的一半。研究表明，大部分建筑能源通过玻璃幕墙和窗户耗散[3]。为了避免建筑内部空间能量耗散，以低辐射玻璃（Low-E glass）为代表的节能窗备受关注。低辐射玻璃或许对大众而言还是一个比较新鲜的词汇，但在建筑应用中，低辐射玻璃的使用可以达到“冬暖夏凉”效果，具有极佳的隔热、保温性能效果。常见的低辐射玻璃主要通过溅射技术在玻璃表面沉积金属银制备。在部分降低玻璃可见光透过率（约降低至75%~80%）的情况下，其表面金属银镀层能大大提高其中红外反射率（10μm 波长反射率约60%），并降低其辐射率，从而实现室内外能量交换隔绝。在低辐射材料的研发过程中，红外光谱分析能有效帮助研究人员测试、分析材料光学性能，并指导材料优化方向。近日，清华大学团队研发了一种基于一维金属银纳米线的新型低辐射玻璃。借助布鲁克VERTEX 70v傅立叶红外光谱仪，研究人员发现这种银纳米线低辐射玻璃具有高于传统低辐射玻璃的可见光透过率（图1.a），和较高的中红外反射率（10μm 波长反射率约60%，图1.b）。在进一步优化和调控后，这种基于银纳米线的低辐射玻璃可以使建筑窗户在冬季向外辐射降低约30%（图2）。布鲁克VERTEX 70v傅立叶红外光谱仪图1、普通玻璃（蓝线）和银纳米线低辐射玻璃（橙线）的可见光光谱（a）和傅立叶变换红外光谱（b）图2、建筑物可见光照片及红外辐射照片，其中，银纳米线低辐射玻璃窗户在红外辐射照片中呈现低辐射（蓝色）状态科普知识：热传递的方式有三种，热传导，对流和辐射。为了减少建筑内部空间能量向外耗散（夏天室内制冷耗散，或冬天室内制暖耗散），我们必须同时实现对热传导，对流和辐射的抑制。玻璃的中空结构设计可以有效抑制建筑室内外热传导和对流，而辐射的抑制只能通过玻璃的表面修饰或改性来实现，即上文说的金属镀层。[1] T. E. Johnson, Butterworth Architecture, Boston (1991).[2] S. M. A. Durrani, E. E. Khawaja, A. M. Al-Shikri, M. F. Al-kuhaili, Energ. Buildings 36 (2004) 891-898.[3] S. Hoffmann, E. S. Lee, C. Clavero, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 123 (2014) 65-80.[4] S. Lin, H. Y. Wang, X. N. Zhang, et al. Nano Energy 62 (2019) 111-116.

近日，大连化物所热化学研究组（DNL1903）史全研究员团队通过简单易行的合成策略，开发了一种具有高光热转换效率的石墨烯基复合相变材料。该复合相变材料具有优异的相变性能和光热转换能力，为大规模制备石墨烯基光热转化复合相变材料提供了新思路。　　石墨烯基复合相变材料能够解决相变材料相变过程中的泄漏问题，并具有优异的光吸收能力，在太阳能热转换和存储领域具有潜力。然而，目前石墨烯基复合相变材料的制备方法涉及多步过程，通常比较复杂、耗时且耗能，阻碍了其进一步的实际应用。针对此问题，史全团队通过一种简单而直接的一步法策略，将聚乙二醇相变材料原位填充到氧化石墨烯网络结构水凝胶中，构建出石墨烯基定型复合相变材料。该复合相变材料具有高的相变材料负载量（95wt%），经历1000个冷热循环后仍可保持稳定的相变焓值（162.8J/g），表现出优异的相变储热性能。此外，该材料还展现出色的光热转化能力，可快速将太阳能转化为热能储存于相变材料中，转化效率最高可达93.7%。　　相关研究以“One-step Synthesis of Graphene-based Composite Phase Change Materials with High Solar-thermal Conversion Efficiency”为题，发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。该工作的第一作者是大连化物所DNL1903硕士研究生李艳更。上述工作得到中科院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、大连化物所创新基金等项目的支持。　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132439

pstrong仪器信息网讯/strong　7月11日，中国材料大会2019在四川成都隆重召开，7000余代表与会。在大会开幕式上，颁发了中国材料研究学会“科学技术奖”，并举行隆重的颁奖仪式。中国材料研究学会副理事长、中南大学副校长、党委常委周科朝教授主持颁奖典礼。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/3159a1b5-fd5e-4e29-994a-20c491607fac.jpg" title="科学技术奖.jpg" alt="科学技术奖.jpg"//pp style="text-align: center "　　颁奖嘉宾与获奖人员合影/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 259px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/19f5706c-b0d0-4641-9788-a8fa63864b2b.jpg" title="周科朝.jpg" alt="周科朝.jpg" width="400" height="259" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "　　中国材料研究学会副理事长周科朝主持颁奖典礼/pp　　“中国材料研究学会科学技术奖”面向学会的团体会员单位和分支机构，评选范围：对材料科学前沿研究具有深远影响的、被公认的重要发现和材料技术重大突破的创新成果 对发展高技术有巨大推动作用的关键新材料合成与制造技术 对提升传统材料品质和促进产业技术进步影响面广、经济效益巨大的工程技术开发成果。不包括涉及国防、国家安全领域的保密项目。评奖等级依申报项目成果水平综合评定，主要从创新性、技术难度、总体水平、对相关领域和行业技术进步推动作用以及经济效益或者社会效益等方面评价。/pp　　strong一等奖获奖项目名单如下：/strong/ptable style="border-collapse:collapse "tbodytr class="firstRow"td style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"宋志棠等br//tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"中国科学院上海微系统与信息技术研究所/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"八面体基元理论指导发现新型相变材料与其在128Mb存储芯片中应用/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"石锋等/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"p山东科技大/pp学北京大学/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"多种结构微波陶瓷的晶格动力学研究/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"毕科等/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"北京邮电大学/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"高性能人工精细结构的构建与应用研究/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"陈平等/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"大连理工大学/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"含芳杂环结构双马树脂设计合成及其复合材料界面性能调控/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"于岩等/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"福州大学/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"复杂组分分尾矿渣的分类转化和高值综合利用/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"贾金升等/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"中国建筑材料科学研究总院有限公司/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"光电探测用高性能光学纤维面板制备关键技术研发及应用/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="71" valign="top"赵霞等/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="214" valign="top"苏州法尔胜光通信科技有限公司/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="318" valign="top"面向航空航天及军工武器用高精度传感保偏光纤研发与产业化/td/tr/tbody/tablep/p

p style="text-align: center "img style="width: 600px height: 275px " title="1.jpg" border="0" alt="1.jpg" vspace="0" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/a72768ab-977d-40f8-a938-7e0e2f4d8e60.jpg" width="600" height="275"//pp　　strong项目名称/strong：纳米尺度下材料的奇异相变行为/pp　　strong申报单位/strong：材料科学与工程学院/pp　　strong负责人/strong：王勇/pp　　strong01 /strongstrong项目简介/strong/pp　　纳米材料因其优异的性能和独特的结构，目前已成为材料研究领域最重要的方向之一。如何发现并解读这些新颖的物理现象，尤其是异于传统尺度下的新行为，是当前研究的重点，然而传统的研究手段无法满足上述需要。该项目发展了新的原位表征技术对纳米尺度下材料的相变行为进行了系统研究，发现了纳米尺度下二级相变过程中两相共存新现象。/pp　　不同于体材料的相变理论，纳米材料的相变需要考虑表面的贡献。如何可控引入表面贡献是研究和理解纳米尺度下相变机制的关键。项目自主设计楔形纳米样品成功引入梯度表面贡献，对纳米尺度下Cu2Se材料的相变行为进行了精确控温的原位研究，项目取得如下创新性成果：/pp　　(1)首次发现二级相变材料Cu2Se构成的楔形纳米晶体中两相可以热力学稳定共存、对温度响应灵敏，并实现了相界面的原子尺度操控。/pp　　(2) 基于朗道理论和纳米尺度下表面效应建立了新的热力学模型，成功解释了上述异于块体材料的新现象。/pp　　论文Nanoscale Behavior and Manipulation of the Phase Transition in Single Crystal Cu2Se，2018年11月13日在线发表于Advanced Materials。/pp　　研究发现了纳米尺度下二级相变过程中两相共存的新现象，建立新的热力学模型拓展了传统相变理论，并实现了原子尺度相变的精确操控，将对相变的认识扩展到纳米尺度，为纳米器件设计提供新思路。/pp　strong　02 /strongstrong项目团队/strong/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 391px " title="2.jpg" border="0" alt="2.jpg" vspace="0" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/df1f66bd-cd9d-4eb9-a12b-0e4289adcc40.jpg" width="450" height="391"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center color: rgb(0, 176, 240) "图1. 课题组照片/span/pp　　项目负责人王勇教授：2006年于中科院物理研究所获博士学位，随后在澳大利亚昆士兰大学进行博士后研究。2010年到2011年，在美国加州大学洛杉矶分校进行访问研究，2012年回国加入浙江大学。目前主要从事纳米环境催化材料的研究，共发表SCI论文140余篇，其中3篇Nature Nanotechnology, 1篇Nature Materials，40余篇发表在影响因子10以上的高水平期刊上。现为浙大电镜中心主任，中国电镜学会理事，材料物理专委会副主任，中国材料学会青委会理事。获2012年青年千人及2013年香港求是科技基金会“求是杰出青年学者奖”。研究团队包括张泽院士，美国张绳百教授，硅酸盐所陈立东教授、史迅教授，澳洲孙成华教授。/pp　strong　03 /strongstrong科学解读/strong/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 244px " title="3.jpg" border="0" alt="3.jpg" vspace="0" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/46b35d02-6f28-449f-b95d-b81e67b8cb1a.jpg" width="450" height="244"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center color: rgb(0, 176, 240) "图2. 纳米尺度相变示意图/span/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" alt="4.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b31c539b-2ee3-4697-bedf-2c9f2afc7e53.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图3. 原子尺度相界面操控/span/pp　　相变物质一般有高温相和低温相，根据传统理论，有的物质高低温两相可以同时存在(一级相变)，比如冰水混合物，但有些物质的高低温相不能同时存在(二级相变)，比如我们要研究的Cu2Se材料，它就像一山不容二虎一样，要么全是低温相，要么全是高温相。那么有没有可能突破传统的理论，实现Cu2Se的两相共存?针对这个挑战，我们进行了深入探索，发现适于体材料的传统理论没有考虑到表面的贡献，那么如果引入表面贡献会发生什么呢?如图1所示，一般的，体材料低温相加热到相变温度点就会全部变成高温相。我们巧妙地将Cu2Se材料制备成楔形的纳米样品后，惊奇地发现在相变点附近的一定温度范围内，低温相和高温相同时存在了!这显然违背了体材料的相变行为，其原因就是纳米尺度下，比表面积增大，表面贡献不能被忽视了。由于楔形样品表面贡献随其厚度而改变，从而改变了同一材料局域的相变温度，比如site 1和site 2有不同的相变温度，实现了两相共存，并且表面贡献的越大，其相变温度越低，所以高温相变是从边缘开始并逐渐向内推进。这样，我们实现了二级相变材料的两相共存，并通过精确控温又实现了相界面的原子尺度操控，以图一所示样品为例，升高温度(比如0.2度)，相界面从site 1迁移到site 2(精确移动3个原子层)，反之亦然。基于高温相与低温相物理性质不同，可以利用它们设计新型纳米器件。该工作发展最先进的原位技术重新研究了相变这一古老而且基础的物理现象，将对相变的认识拓展到纳米尺度，为纳米器件设计提供了新的思路。/p

新能源材料是解决能源危机的根本途径，是国家关注的重点领域，也是《中国制造2025》重要部分。新能源材料作为新能源开发利用的关键,目前仍处于发展阶段,还存在转换效率低、能量密度低以及成本高等诸多问题。进一步拓展新能源材料的种类,深入研究其结构、组成、性能之间的关系,对新能源材料的发展与广泛应用都具有重要意义。2023年11月28日-30日，仪器信息网与日本分析仪器工业协会联合举办第六届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议，北京普天德胜科技孵化器有限公司协办，分设四个专场：中日科学家论坛暨氢能源发展与检测技术、新能源电池检测技术、储能材料检测技术、清洁能源检测技术。邀请新能源材料领域研究应用专家、相关检测技术专家，以网络在线报告形式，针对当下新能源材料研究热点、相关检测新技术及难点、新能源市场展望等进行探讨，为同行搭建学习互动平台，增进学术交流，促进我国新能源材料产业高质量发展。一、 主办单位仪器信息网日本分析仪器工业协会二、 协办单位北京普天德胜科技孵化器有限公司三、 参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webin a r/meetings/xny2023/ 四、 “储能材料检测技术”专场预告（注：最终日程以会议官网为准）时间报告题目演讲嘉宾储能材料检测技术（11月30日 下午）14:00储能相变材料关键技术研究及应用张江云广州工业大学 副教授14:30Agilent 5800在储能电池行业的应用及技术优势赵志飞安捷伦科技（中国）有限公司 应用工程师15:00锂离子电池硅基负极粘结剂进展仲皓想中国科学院广州能源研究所 研究员15:30岛津XPS在新能源材料分析中的应用王文昌岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师16:00基于金属热反应硫化锂正极材料的制备邢震宇华南师范大学 副研究员16:30动力电池安全性多维参数的测评与仿真林春景重庆理工大学 副教授五、 嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）张江云 广州工业大学 副教授【个人简介】张江云，博士后，英国赫特福德大学访问学者，广东工业大学副教授。研究方向主要为动力电池及电化学储能系统的热管理，热安全和热灾害防控，具备热能工程与材料学交叉学科专业知识。目前主持/参与国家级，市厅级动力电池热管理领域科研项目20余项。发表相关学术论文20余篇，获授权发明专利8件，参与技术标准编制7件，获得东莞市科学技术进步奖二等奖。【摘要】电池的热安全已经成为制约新能源汽车及电化学储能系统的重大技术瓶颈问题。储能相变材料由于具有高潜热等优势而在热管理领域具有光明的应用前景，尤其是有机相变材料石蜡。本报告以提升电池热安全问题为宗旨，主要从相变材料（高导热型，电绝缘和阻燃型）的制备，性能检测和表征，热管理性能评估几方面系统阐述储能相变材料关键技术研究及应用。赵志飞 安捷伦科技（中国）有限公司 应用工程师【个人简介】安捷伦原子光谱应用工程师，主要负责环境、制药、食品等行业无机元素分析技术支持。【摘要】随着全球能源短缺和气候变化问题日益突出，水能、风能、太阳能等可再生能源技术发展迅速，其中发展低成本、高能量密度的能量储存技术是实现可再生能源技术增长、促进电动汽车及电网等大规模用电系统发展的关键。本报告以电化学储能中的液流电池为例，介绍ICP-OES在储能行业的应用及技术优势。仲皓想 中国科学院广州能源研究所 研究员【个人简介】仲皓想研究员, 硕士生导师，南京大学博士，中山大学博士后，2012年进入中科院广州能源所工作，2017-2018美国劳伦斯伯克利国家实验室访问学者。目前主要从事锂离子/锂硫电池（高分子粘结剂，高容量正负极材料）及锂金属等新能源材料基础及其产业化研究。主持国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学基金、博士后基金等数项,参与多项国家及广东省项目；发表SCI论文50余篇；申请发明专利10余项，其中7项已授权、1项美国专利授权。【摘要】现有正负极材料的动力电池比能量已逐渐逼近理论极限，要想提高比能量，必须使用具有更高容量的新一代正负极材料。理论比容量是商业石墨十倍以上的硅材料多年来一直被寄予厚望，但始终未能实现在高容量负极中大规模应用，其根本原因在于硅嵌锂时发生巨大的体积膨胀，及由此引发的一系列负面作用，导致高容量硅基负极无法实现长期稳定循环。 如何消除或者缓解体积膨胀导致的负面作用是让硅基负极走向实用化的研究重点。粘结剂在电极中的比重虽小（质量分数≤10%），但是在减小体积膨胀和保持硅基负极结构稳定性方面发挥着关键作用。开发功能粘结剂是抑制硅基负极膨胀，提升硅基电池性能的有效方法。基于此我们开发了一系列高粘结力粘结剂，高弹性粘结剂及高电子/离子导电粘结剂等，显著提升硅的循环稳定性和倍率性能。王文昌 岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师【个人简介】岛津分析中心应用工程师，2015年毕业于北京科技大学材料专业，曾先后在首钢技术研究院分析中心工作，在英国Kratos总部交流学习，负责XPS的应用开发、技术支持、合作研究等工作，使用XPS技术开展新型材料表征相关研究，在国内外期刊合作发表多篇SCI论文，熟悉XPS数据处理及解析。【摘要】岛津XPS技术特点及其在新能源材料分析领域的应用邢震宇 华南师范大学 副研究员【个人简介】邢震宇，副研究员，香江学者。于2012年在吉林大学化学学院取得化学学士学位（导师：杨柏），于2016年在美国俄勒冈州立大学取得化学博士学位（导师：纪秀磊&陆俊），于2017年在加拿大滑铁卢大学陈忠伟院士课题组从事博士后研究，于2018年被引进到华南师范大学化学学院。 邢震宇担任中国化工学会化工新材料专业委员会委员和广东省材料研究学会青年工作委员会委员。此外，邢震宇还同时担任国家自然科学基金通讯评审专家，广东省自然科学基金通讯评审专家和会议评审专家。此外，还担任材料研究与应用的副主任编委，Batteries (IF=5.938)的Editorial Board ，Energy & Environmental Materials (IF=15.122)、Nano Research (IF=10.269)、Renewable (IF20)、Carbon Research (IF20)、Materials Futures (IF20) 的青年编委。 目前，邢震宇的研究方向包括：（1）金属热反应制备功能材料；（2）碳材料的合成和应用；（3）锂硫电池和钾离子电池电极材料。共发表40篇SCI论文，总引用次数4500，H-index为27。其中，以第一作者/通讯作者在Nature Energy（1篇）、Advanced Materials（1篇）、Nano Energy （4篇）、Energy Storage Materials（1篇）、Small Methods （1篇）、Chemical Engineering Journal（1篇）等国际权威期刊上发表SCI论文24篇。 在产学研方面，邢震宇与宁德新能源展开合作，并在多个创新创业大赛获奖。【摘要】近些年,传统锂离子电池已经无法满足电动汽车对于高比能的需求,而典型的高比能锂硫电池由于锂枝晶带来的安全隐患又无法真正市场化,因此,作为一种同时兼顾高比能和高安全性要求的硫化锂-硅新型电池体系开始成为能源领域的研究重点。但是相对于日益成熟的硅负极材料制备,硫化锂正极材料受限于活化电势高、倍率性能差和容量衰减快等问题,严重阻碍了硫化锂-硅这一电池体系的发展。报告人基于金属热反应制备功能材料一系列系统性的工作积累(Chem. Commun., 2015, 51, 1969 Nano Energy 2015, 11, 600 ChemNanoMat2016, 2, 692 Carbon 2017, 115, 271 Small Methods 2018, 2, 1800062),在对金属热反应瞬时高温性、强还原性和物相分离特殊性的深刻理解基础上,首次通过金属热反应制备了高容量循环稳定的石墨烯包覆的硫化锂纳米胶囊正极材料(Nature Energy 2017, 2, 17090)。除此之外,报告人基于金属热反应首次制备了过渡金属/硫化锂纳米复合物并系统研究了过渡金属对硫化锂电化学行为的影响(Advanced Materials 2020, 32, 2002403)。林春景 重庆理工大学 副教授【个人简介】工学博士，长期从事动力电池热管理与热安全性研究，参与完成多项国家级863、973、重点研发计划项目及省部级研发课题。发表论文近40篇，授权发明专利10余项，参与编写专著5部，参与标准法规制订7项。曾获中国汽车工业科学技术进步奖一等奖、天津市科技进步二等奖等。【摘要】待定六、 会议联系会议内容：杨编辑 15311451191（同微信） yanglz@instrument.com.cn会议赞助：刘经理 15718850776（同微信） liuyw@instrument.com.cn

HS-TGA-103热重分析仪主要由加热系统、称重系统、温度控制系统和数据处理系统组成。在测试过程中，样品被放置在加热系统内，通过温度控制系统进行升温。同时，称重系统监测样品的质量变化，并将数据传输至数据处理系统进行分析。通过测量样品质量随温度的变化，热重分析仪能够揭示材料的热稳定性和动力学行为等信息。复合相变材料与液冷耦合的动力电池热管理系统的研究【南昌大学 刘自强】复合相变材料与液冷耦合的动力电池热管理系统的研究上海和晟 HS-TGA-103 热重分析仪

10月15日，全国能源基础与管理标准化技术委员会在北京召开了《建筑材料行业能源计量器具配备和管理要求》国家标准审定会。国家质检总局计量司的领导、全国能标委的委员、有关行业的专家以及标准起草人员等共计19人应邀出席了会议。　　用能单位的能源计量是用能单位实现节能降耗、提高经济效益、加强能源科学管理必不可少的技术手段。为强化用能单位能源管理，在国家质检总局计量司、国家发改委环资司、国家标准委工业一部的领导和重点支持下，2005年，全国能源基础与管理标准化管理委员会组织了对GB/T 17167-1997《企业能源计量器具配备和管理导则》的修订工作，并于2006年作为强制性国家标准发布实施，名称更改为GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理导则》进一步扩大标准覆盖的范围。此后，全国能标委又陆续组织了钢铁、电力、石油石化、有色金属、化工等行业制定了行业的能源计量器具配备和管理国家标准，并颁布实施。《建筑材料行业能源计量器具配备和管理要求》是系列行业能源计量器具配备和管理国家标准之一，此外煤炭、造纸等行业能源计量器具配备和管理标准也正在组织制定中。　　《建筑材料行业能源计量器具配备和管理要求》国家审定组由15名专家组成，全国能标委白荣春副主任委员担任审定组组长，审定组在听取了标准起草人所做的技术说明后，对标准进行了逐条审定，一致认为：　　1.该标准依据GB 17167 《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(简称《通则》)的基本要求，对建筑材料行业能源计量器具配备和管理做出了具体规定，通过建立完善测量管理体系，对加强能源计量基础工作，提高建筑材料行业用能单位能源计量管理水平具有重要意义。　　2.该标准是在进行了大量的调查研究基础上制定的，符合建筑材料行业特点，其中若干技术指标高于《通则》要求。该标准科学合理，具有实用性和可操作性，达到国内先进水平。　　审定组一致通过该标准的审查。建议起草组根据审定修改意见对标准进行修改后形成报批稿，尽快报国家标准化管理委员会作为推荐性国家标准发布实施。

气动执行器因其弯曲程度高、自由度大、环境适应性强等特点，在医疗保健、复杂地形勘探等领域有广泛的应用前景。但由于其压力系统离不开笨重且刚性的泵驱动气体设备，极大地限制了执行器的尺寸和移动性，以及在室外环境中的应用。液-气相变复合材料是一种在柔性弹性体中掺杂液-气相变材料而形成的智能材料。当温度达到材料沸点时，液滴蒸发产生压力，带动复合材料膨胀，因此每个微液滴都可以看作是一个气动单元。通过这种方式，将气源和气泵的功能集成到主要材料中，大大降低了系统的复杂性。然而，相变执行器的加热方式受到焦耳加热或环境加热的限制，需要外接电源或更高的环境温度，这阻碍了其更广泛的应用。此外，目前对执行器变形行为的监测通常由光学相机记录，然后对获得的图像进行后分析，缺乏实时性。因此，如何设计一个无系绳，且具有感知自身运动的柔性执行器仍是一个挑战。针对上述问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所增材制造材料技术团队程昱川研究员和孙爱华研究员基于石墨烯、低沸点溶液微滴和硅橡胶，制备了一种集成变形驱动和传感特性于一体的光响应液-气相变弹性体(PRPTE)(如图1)。PRPTE具有优异的机械性能，在100℃时，低沸点发生液-气相变产生的轴向力可以高达自身重量的400倍，且稳定性良好。以该材料为主动层材料，团队采用4D打印技术制备了一系列柔性执行器，实现弯曲、抓取和爬行等光控程序化运动(如图3)。尤其重要的是，基于电容变化PRPTE表现出自传感特性。石墨烯吸收近红外光产生热量，低沸点液体发生液-气相变，介电常数减小；石墨烯因硅橡胶膨胀而逐渐分散，弹性体介电常数减小；同时电极间距增大。在以上三个因素的共同作用下，PRPTE的电容会迅速减小，从而实现对其变形的实时感知。模仿生物体利用其自身信号反馈调节肌肉收缩和拉伸，从而进行复杂运动，团队制备了一种人工肌肉(如图2)。该人工肌肉可以通过反馈的电容值得知腿部弯曲角度，并根据需要的角度进行精确控制。该研究实现了柔性执行器的驱动/传感一体化功能集成，为设计和制造具有集成自感知能力的软机器人提供了新思路。该工作以“4D printing Light-Driven soft actuators based on Liquid-Vapor phase transition composites with inherent sensing capability”为题发表在Chemical Engineering Journal, 2023, 454, 140271 。本研究得到了浙江省自然科学基金(No.LZ22E030003)、国家重点研发计划(No.2021YFB3701500)、国家自然科学基金(No.11874366)和宁波市重大科技攻关(No.20211ZDYF020228)等项目的支持。图1 PRPTE执行器的驱动、传感原理和制造图2 PRPTE传感性能的表征图3 4D打印PRPTE/PDMS双层结构执行器

热红外隐身材料可通过降低表面红外发射率或温度，实现目标物体的红外隐身功能。然而，随着红外探测仪器的精准度不断提高，对红外隐身材料的要求也越来越高，通过降低红外发射率或表面温度的单一调控方式已无法满足高温物体的红外隐身需求。近日，北京化工大学材料学院汪晓东教授团队报道了一种基于MXene膜、交联聚酰亚胺气凝胶及其与赤藓糖醇复合的三明治结构功能复合材料，将低发射率、热温调控、隔热相结合，实现了高温目标物体的长效红外隐身。该研究成果以“Long-Term Infrared Stealth by Sandwich-Like Phase-Change Composites at Elevated Temperatures via Synergistic Emissivity and Thermal Regulation”为题发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该论文的第一作者为北京化工大学材料学院硕士生敬建伟，通讯作者为刘欢副教授和汪晓东教授。该课题得到了中央高校基本科研基金和国家自然科学基金的资助。在此三明治结构复合体系中，最下层为各向异性聚酰亚胺气凝胶层，其特殊的层状堆叠结构和极低的热导率，可隔绝高温物体大部分热量的传输；中间层为气凝胶相变复合材料层，利用赤藓糖醇的高显热和潜热吸收，保证复合体系的动态温度调节能力；最上层为MXene膜，其在3~5 μm和8~14 μm两个大气窗口波长范围内的平均发射率分别仅为0.315和0.253，为体系表面提供了极低的红外发射率。图1 三明治结构复合材料示意图及MXene膜的制备流程与性能最下层的聚酰亚胺复合气凝胶为多层状堆叠的微观结构，有利于平行通道方向上的热量传递，阻碍垂直于通道方向的传热（导热率低于43.5 mWm-1K-1），进而提升隔热效果。气凝胶高的孔隙率（大于88%）和耐高温稳定性（热分解温度高于500 ℃），为其在高温隔热领域的长期应用提供了保障。图2 聚酰亚胺气凝胶的基本特性中间层的聚酰亚胺气凝胶/赤藓糖醇相变复合材料的过冷度大，且具有较高的熔融焓（315 J/g以上），能够在高温下吸收大量热量，在极低温度下予以释放。相变复合复合材料高过冷和高焓值的特性恰好与高温热伪装应用相契合。热红外成像结果显示，低发射率有助于高温物体表面保持稳定的低热辐射温度；气凝胶阻碍了热量向外扩散与传递；相变复合材料有效减缓了表面温度的快速升高。图3 聚酰亚胺气凝胶相变复合材料的基本特性及红外隐身性能三明治结构复合材料在250、300、350、400和450 ℃的热台上加热2.5小时，其表面的红外探测温度仅为38.6、43.2、49.7、53.7和66.1 ℃，显著降低了高温目标的热辐射温度。此外，MXene膜在X-波段的总电磁屏蔽效能为65.58 dB，约72.3% 的入射电磁波通过MXene膜时被衰减，赋予三明治结构复合材料优异的电磁干扰屏蔽性能。此项研究为实现高温目标物的长效红外隐身提供了一种有效的途径。图4 三明治结构复合材料的高温红外隐身及电磁屏蔽性能原文链接：https://doi.org/10.100 2 /adfm.202309269

为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。2009年7月7日，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第十九站：中国建筑材料检验认证中心。中国建材检验认证中心　　中国建筑材料检验认证中心(简称CTC)于2005年成立，是目前中国建筑材料检验和认证领域极具规模的并拥有独立法人资格的第三方检验认证机构。CTC依托中国建筑材料科学研究院雄厚的技术力量，拥有国家建筑材料质量监督检验中心、国家建筑材料测试中心、国家水泥质量监督检验中心、国家安全玻璃与石英玻璃质量监督检验中心的、国家建材工业建筑材料节能评价检测中心等十余家国家级及行业级质检中心，强强联合使CTC成为行业内规模最大、业务最齐全检验认证机构。 　　中国建筑材料检验认证中心常务副主任马振珠教授热情接待了我们，据介绍，中心自成立以来发展速度很快，05年总收入只有5000万，08年总收入已经增长为1.16亿，其中测试收入就达8500万。马振珠教授还介绍道，09年中心计划收入1.4亿，目前已进入工程建筑高峰期，检测业务量相应也已急剧增多，中心对于完成任务充满信心。中国建筑材料检验认证中心常务副主任马振珠教授　　CTC广泛的业务领域和雄厚技术力量，拥有四大核心业务平台：“建筑工程、建材产品检测 产品、管理体系、服务认证 检测仪器设备制造及相关延伸服务”，即检验、认证、仪器和相关服务。 　　检验业务是CTC核心业务之一，CTC是国家质检总局授权的全国工业产品生产许可证检验单位，国家认证认可监督管理委员会首批批准通过的29家装饰装修材料有害物质检测机构之一，中国消费者协会建材类商品唯一指定检测实验室，北京市建委建筑工程质量见证实验室、专项检测实验室。CTC可向社会提供多种检验服务，可检产品1000余种，涉及建筑材料及装饰装修材料、安全玻璃、石英玻璃、耐火材料等 建材工业窑炉、建筑材料及建筑节能检测与评估 环境质量检测与评价 同时可对建筑工程提供专项检验和见证检验服务。　　实验室面积1万5千平米，固定资产6千多万元，拥有透射电子显微镜、扫描电子显微镜、等离子发射光谱仪、气液相色谱仪、高纯锗γ能谱仪、门窗幕墙检测系统、外墙外保温检测系统、抗菌实验室、30m3环境试验仓、Q-sun老化仪、耐盐雾试验箱、建筑防火检测设备、水嘴检测设备、塑料管材静液压试验仪、建筑声学检测设备、中空玻璃耐温耐湿箱、航空前挡风鸟撞综合测试仪、各种材料万能试验机、霰弹袋冲击试验仪等大型先进的分析检测仪器设备850余台(套)。　　部分检验仪器设备：化学分析实验室家具环境舱检测老化实验室五金水嘴实验室中空玻璃实验室外墙外保温耐候性检测系统及抗风压检测系统管材5000次循环实验室大幕墙实验室风机盘管检测采暖实验室海南自然暴晒场　　CTC向社会提供建材产品CCC强制认证、中国建材认证CTC标志认证(健康、质量、安全、环保、节能、节水)、管理体系认证(质量管理体系、环境管理体系、职业健康管理体系)、汽车玻璃零配安装服务认证，并为出口企业提供CE、ECE、DOT、IGCC/IGMA、KAN、AS、GS代理认证服务。 　　认证业务是中心近两年来积极拓展的业务领域，并且中心设有专门的国际业务部，现有160多个国际客户，主要是认证客户。随着中心检验认证能力及业务范围扩展，中心获得政府及国内外权威机构资质授权，如成为德国TÜ V合作实验室、是美国机动车管理协会认可的国外检验认证机构、美国IGCC/IGMA北美以外地区惟一认可实验室、西班牙Applus认可的国外检验认证机构、印度尼西亚产品认证中心授权实验室、荷兰TNO合作实验室。　　中心每年在研的制修订国家标准、行业标准、地方标准等将近80项，每年有20多项新标准出自建筑材料检验认证中心，各种标准及检测实验方法都需要相应的测试仪器设备进行配套，所以中心也开展了仪器研发业务，主要进行检测仪器设备的研发、制造、检定与销售。　　部分自主研发的仪器设备：　　　SGT-A型透射比测定仪　　　ZWJ-851型准直望远镜　　　　MCJ-12/6 型冲击试验机(12m/6m)　　中心的延伸服务包括针对所制定的标准举办的培训班、国家建材行业职业技能鉴定等 中心作为国家质检总局授权的的建筑材料国家标准样品及标准物质生产者，开展建材标准物质的研究与销售服务。 　　中心现有员工近350人，其中，享受政府特殊津贴专家5人，教授级高工25人，高级工程师及工程师90人，博士12人，硕士90人，国家计量认证评审员9人，中国实验室认可评审员7人，国家注册高级审核员30人，水泥、玻璃、功能陶瓷等国际专业标准化组织中国委员2人。中心拓展业务的同时积极引进各类高级人才，如结构工程师、无损检测工程师、中高级认证审核员等行业需要的特殊资质的人才。　　中心现有客户中40%来自北京市场，为在整个中国范围内进一步拓展建材行业的检验认证业务，中心积极实施“走出去”的策略，在沿海经济发达地区、省会等城市成立分支机构。如，中心于08年底成立了厦门检验有限公司，并且于09年3月又收购了厦门宏业工程建设技术公司。　　　　附录1：中国建筑材料检验认证中心　　 www.ctc.ac.cn　　附录2：中国建筑材料检验认证中心自主研发仪器设备http://www.ctc.ac.cn/html/CTCjieshao/CTCzhuanyerenyuan/CTCzhuanyeshebei/index.htmlhttp://equipment.ctc.ac.cn/　　附录3：标准样品/标准物质目录　　样 品 名 称质量/g单价/元样 品 名 称质量/g单价/元硅酸盐水泥2080矿渣水泥2080普通硅酸盐水泥2080火山灰水泥2080水泥熟料2080粉煤灰水泥2080水泥生料2070复核硅酸盐水泥2080水泥黑生料2070白色硅酸盐水泥2080黑生料(碳酸钙)2070铝酸盐水泥2080粘土2070矿渣2070石灰石2070粉煤灰2070石膏2070火山灰质混合材2070铁矿石2070含氟水泥2070萤石2070硫铝酸盐水泥熟料2080水泥用矾土2070硫铝酸盐水泥生料2070无烟煤2080钠长石50150烟煤2080钾长石50150普通水泥混合材料含量2080软质粘土50150矿渣水泥混合材料含量2080钠钙硅玻璃50150水泥氯离子含量20150硼硅酸盐玻璃50150水泥生料氯离子含量20150矾土50150中热硅酸盐水泥2080CMP指示剂2040水泥细度和比表面积标准粉20080KB指示剂2040　　附录4：中国建筑材料检验认证中心联系方式　　业务受理电话：010-51167983/7984/7681　　传真：010-65715991　　地址：北京市朝阳区管庄东里1号中国建材总院南楼中国建筑材料检验认证中心　　邮编：100024

为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，对不同行业有代表性的“100个实验室”进行走访参观。日前，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第七十三站：国家化学建筑材料测试中心(材料测试部)。该中心魏若奇主任、者东梅副主任、杨勇工程师热情地接待了仪器信息网到访人员。　　国家化学建筑材料测试中心(材料测试部)于1984 年开始筹备，1986 年正式成立，是国家科学技术部设立在中石化北京化工研究院的国家级检测机构，是我国化学建材行业首家国家级实验室。经过二十多年的发展，中心已成为国内、外知名的权威检测机构。在此基础上，2007年国家质量监督检验检疫总局批准成立了“国家高分子材料与制品质量监督检验中心”，进一步加强了对高分子材料与制品的质量监督工作。目前两中心并轨运行。中心所取得的资质　　国家化学建筑材料测试中心(材料测试部)成立后，陆续通过了国家CMA计量认证与CNAS实验室认可，并于1995 年获得国家科学技术部和国家质量技术监督局联合颁发的“科技成果检测鉴定国家级检测机构”授权证书 2000 年被英国皇家认可委员会授权为CCQS-UKAS 产品认证检验实验室。　　此外，据者东梅副主任介绍，该中心还在不同行业取得了多项资质。在高分子材料行业：中心是国家高分子材料与制品质量监督检验中心 在石化行业：中心是石化行业产品质量监督检验中心 在塑料管材行业：中心是国家质检总局燃气压力管道安全认证指定检测单位，亚洲最大的塑料管道系统测试评价研究实验室 在装饰装修行业：中心是国家认监委3C认证指定的检测机构 在塑钢门窗和防水卷材行业：中心是国家质检总局确定的生产许可证发放检测单位 在汽车塑料行业，中心是德国大众中心实验室中国唯一合作实验室。　　者东梅副主任表示，之所以通过如此多的认证，很多是被客户推动的，因为很多客户去做产品认证时，所出具的检测报告都是该中心的，所以通过一些普遍认为很难通过的国内外认证，对该中心来说，却是“水到渠成”的事情了。　　“这源自于公司的技术实力与在行业内的权威性，也正是因为如此，中心的客户除国内外一些私人企业外，还有很多国家交通、水利、铁路、基建等政府部门的机构。”　　在对外合作方面，该中心还与“国家基本有机原料质量监督检验中心”实现了强强联合，共同开展与我国人居环境和健康相关的化学建材产品的检测工作，开展化工原料和助剂成分分析评价工作。　　2010年，中心产值达到2300万元，其中，90%以上来自对外检测业务，10%来自对内业务。中心下设7个检测实验室，包括：高分子原材料检测室、塑料管材及管件检测室、土工合成材料检测室、塑料门窗及异型材检测室、涂料-胶粘剂检测室、老化性能检测室、汽车塑料检测室，实验室仪器总值超过5000万元。其中，“高分子原材料检测室”和“塑料管材及管件检测室”为中心特色实验室，并在该领域确立了全国权威检测地位。　　高分子原材料检测室：专业从事塑料原材料及相关制品检测的国家级实验室，是国内目前检测手段最为齐全、最具权威性和专业化的材料评价实验室之一，多年来一直得到国家科技部、中石化以及北京化工研究院的重点支持。主要检测产品包括：通用塑料、工程(改性)塑料、功能性高分子材料、泡沫塑料、橡胶等。主要检测项目包括：力学性能、物理性能、热学性能、光学性能、电学性能、阻燃(防火)性能、耐化学性能等。从左至右：PerkinElmer公司DSC8000型、Pyris1型、Diamond型差示扫描量热仪德国NETZSCH热分析仪(左)和日本京都电子QTM-500快速导热系数测定仪(右)日本YASUDA公司热变形试验机中心与德国Zwick公司的合作实验室：Zwick Z020电子万能材料试验机(左)、Zwick HIT25P 新摆锤冲击试验机(中上)、Zwick 4106型熔融指数仪(右上)、实验室整体布局(右下)Zwick 010双向拉伸全自动材料试验机(据悉，亚洲仅此一台)各种材料测试用的硬度计德国GOETTFERT公司MI-4熔融指数仪(左)和美国TINIUS OISEN熔融指数测试仪(右)　　塑料管材及管件检测室：亚洲规模最大的塑料管道综合检测评价实验室，国内唯一可以进行管材专用料长期静液压强度分级和寿命预测的实验室。主要承检产品包括：各类承压管道(给水用PE管道、燃气用PE管道、冷热水用PP管道、工业用PVC管道、金属-塑料复合管、输油管道等)和各类非承压管道(各类PVC排水管、排水排污用波纹管、缠绕管、各种套管和护套管等)。管材测试控制中心测试管材用的试验箱　　土工合成材料检测室：国内外权威的土工合成材料检测机构，为国内外土工合成材料生产企业和用户提供了优质的检测服务。主要检测产品包括：聚乙烯土工膜、PVC土工膜、EVA土工膜、土工布、土工格栅、土工格室、土工网格、土工复合材料、膨润土垫等。土工合成试验室一角　　塑料门窗及异型材检测室：专业从事塑料异型材、门窗、幕墙、建筑节能等产品检测的国家级实验室，在国内具有较高的权威性。检测的产品包括：PVC门窗型材及护栏、铝合金型材、整门整窗及五金配件、建筑幕墙、门窗及汽车用密封条、保温隔热板、外墙外保温系统、装饰材料、木塑制品、PVC地板革、地板砖及板材等。德国KS公司门窗三性试验机(左) 和丹麦Hammel公司B50落锤冲击试验机 (右)　　涂料-胶粘剂检测室：国家认监委3C认证指定检测实验室。检测产品主要包括：建筑内外墙涂料、水性及溶剂型木器涂料、各种汽车用面漆及底漆、防腐涂料及环氧涂料、防水涂料、建筑用腻子、底漆和各种建筑用胶粘剂。此外，该检测室还提供建筑材料和高分子材料中有毒有害物质的分析和评价服务。涂料-胶粘剂检测室(一)安捷伦的6890N-5975B气质联用仪(左)和7890A气相色谱仪(右)梅特勒-托利多DL39卡尔费休库仑法水分滴定仪涂料-胶粘剂检测室(二)　　老化性能检测室：专业从事高分子材料和建筑材料的各种老化性能测试与评价。检测的主要项目包括：氙灯人工气候老化、紫外荧光老化、盐雾老化、臭氧老化、热老化、湿热老化、低温性能评价、高低温循环老化等。Atlas公司Ci 5000氙灯老化试验箱(左) Q-panel公司QUV紫外老化试验箱(右)Q-panel公司Q-FOG盐雾老化试验箱(左) 热老化实验室一角(右)　　汽车塑料检测室：国内各大汽车公司认可检测报告的实验室，可以按照汽车行业标准及国内各大汽车公司企业标准承检、分析各种车用高分子材料、汽车漆及塑料零部件的力学、老化、电学、热学、物化、光学、阻燃、流变等性能，并开展了汽车内饰和车内空气的环保检测。此外，中心和德国大众中心实验室建立起长期的良好合作关系。　　中心在开展检测业务的同时，每年定期会开展培训班，依托中心的技术优势，为用户提供较深入的技术培训及咨询服务。　　在业务拓展方面，魏若奇主任表示，中心的发展目的也很明确，不会为增加产值而盲目拓展业务范围，但会向纵深发展，发展一些高端检测技术服务，“做别人不能做的技术服务，在化学建筑材料测试领域继续保持自己的领先性与权威性。”　　在仪器采购方面，魏若奇主任表示，为了保证测试结果的高效快速和准确，以及便于和国外检测中心的测试结果进行比对和验证，中心引进了很多国外先进仪器和设备。　　除了购买一些国内外仪器设备外，针对某些特殊试验要求，中心自己也研制了部分仪器，并申请了专利。不过，魏若奇主任认为，如果将中心仪器产业化，不仅耗费人力物力，还给人一种“不务正业”的感觉，并且，会与一些仪器供应商形成直接竞争关系，影响中心与仪器厂商间的合作。“中心只有准确定位，界限清晰，专心做自己本职工作，才能获得更好的发展。” 最后，魏若奇主任表示，中心将本着公正、科学、准确、规范、高效的质量方针，以第三方公正地位竭诚地向全社会提供服务。仪器信息网工作人员与魏若奇主任（左三）、者东梅副主任（左二）、杨勇工程师（右一）合影

第四届“全国建筑材料测试技术”交流会暨第四届中国国际绿色建材及测试设备展览会（CIBTE2017）于2017年11月3日-7日在广东深圳隆重召开。mts受邀参加此届建筑材料测试交流会。此届大会以“聚焦先进建材测试，展现优质中国智造”为主题，吸引了建材测试相关领域约450名代表参加。第四届全国建筑材料测试技术交流会现场交流会由中国建筑学会建筑材料测试技术专业委员会秘书长、中国建筑科学研究院建材所检测部主任韦庆东副研究员主持。会议聚焦 “绿色建材”、“绿色建筑”、“一路一带”、“行业转型升级”、“建筑产业现代化”、“绿色建筑”和“海绵城市”等行业热点，并与参会代表们充分研讨、交流有关建筑材料测试、试验和检测的应用技术、先进产品及工程经验等。第四届全国建筑材料测试技术交流会现场作为全球领先的高性能和高精度力学性能测试设备制造商，MTS不仅与现场的专家和代表们共同交流探讨建筑材料力学检测的技术与应用，还就建材领域的不同环节的测试设备需求和产品进行了充分交流。与会代表了解MTS产品MTS工程师向代表介绍MTS产品东南大学李教授与深圳大学黄老师莅临展位，称赞了MTS设备在其单位高效的工作效率并共同分享了行业发展的新动态、新趋势老客户莅临MTS展位向MTS提出新的产品需求MTS营销副总监塔怀刚与华南区销售工程师林锦炎在展台的合影今年是深圳市委市政府提出的“深圳质量年”，选择质量发展之路，不仅是深圳这座城市的选择，更是近50年来MTS坚持的原则。MTS公司成立于1966年，是全球最大的力学性能测试与模拟系统供应商，也是该领域的先驱和领导者。2008年MTS将中国试验机龙头企业-深圳新三思(sans)公司收之麾下。MTS静态产品线专注于静态材料力学性能的检测，其产品包括Criterion（信标）系列、Exceed（启标）系列以及SANS系列产品，三个系列的产品涵盖了建筑材料测试行业全面的测试解决方案，完全满足中高端客户对建筑材料测试的需求。Criterion C40系列电子万能试验机量程范围：1-600kn部分客户：中国建筑材料科学研究总院、上海大学、无锡市建筑工程质量检测中心、滨州市建设工程质量检测站……Criterion C60系列液压万能试验机量程范围：300-2000kn部分客户：北京石油化工学院、中国矿业大学、无锡市建筑工程质量检测中心、安徽省技术质量监督局、上海交通大学…… ExceedE40系列电子万能试验机量程范围：5-1000kn部分客户：深圳大学、四川交通公路检测院、天津市检测技术研究所、华东理工大学、沪东中华造船（集团）有限公司…… Exceed E60系列液压万能试验机量程范围：300-2000kn部分客户：华东勘探设计研究院、北京房地产科学研究所、盐城市产品质量监督检验所、江阴中南重工股份有限公司…… SHT4000系列微机控制电液伺服万能试验机量程范围：200-2000kn满足GB/T 228金属材料室温拉伸试验方法的要求。软件满足GB/T17671、GB/T55081，适用水泥胶砂试样、混凝土试样的抗压试验、抗折试验； YAW6000系列微机控制电液伺服压力试验机量程：1000-5000kn适合于要长时间连续工作的试验场所，适于多种规格、非标准试样的压缩试验。 YAW4000系列微机控制电液伺服压力试验机量程：300kn-3000kn该系列试验机适用于水泥、混凝土、岩石的劈拉试验、抗折试验、静压弹性模量试验。 CDT系列微机控制电子压力试验机 量程：10kn-300kn该试验机专用于抗压试验。完全满足GB、ISO、ASTM等标准对于水泥、混凝土等材料试验的要求。尤其适合于需要长时间连续工作的试验场所。

2013年4月18日，科技部发布关于绿色建筑材料等16个国家重点实验室通过验收的通知，全文如下：　　科技部关于绿色建筑材料等16个国家重点实验室通过验收的通知　　国科发基【2013】425号　　北京市科委、河北省科技厅、辽宁省科技厅、上海市科委、江苏省科技厅、四川省科技厅、青岛市科技局、深圳市科技创新委员会，国资委：　　按照《依托企业建设国家重点实验室管理暂行办法》(国科发基[2012]716号)的要求，2012年科技部对&ldquo 绿色建筑材料国家重点实验室&rdquo 等16个实验室的建设计划完成情况分别组织专家进行了现场验收。验收专家组认为，这些实验室在凝练研究方向、条件建设、队伍建设、运行管理和制度建设、开展科学研究等方面做了大量工作，取得了重要进展，完成了建设计划任务书规定的各项指标，符合国家重点实验室总体要求，能按照相应的管理办法正常运行。科技部对验收专家组的意见进行了认真研究，决定批准这16个实验室通过验收(名单见附件)。　　希望上述16个国家重点实验室根据《依托企业建设国家重点实验室管理暂行办法》的要求，结合验收专家组提出的建议，加强实验室的运行管理和开放交流，继续推进实验室的建设和发展，努力在成果、人才等方面取得新的进展。请各主管部门和依托单位继续大力支持国家重点实验室的工作，为实验室的发展创造良好的环境和条件。　　科技部　　2013年4月18日 附件：2012年通过验收的16个国家重点实验室名单 序号实验室名称依托单位主管部门1绿色建筑材料国家重点实验室中国建筑材料科学研究总院国有资产监督管理委员会2石油化工催化材料与反应工程国家重点实验室中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院国有资产监督管理委员会3硅砂资源利用国家重点实验室北京仁创科技集团有限公司北京市科学技术委员会4药物先导化合物研究国家重点实验室上海药明康德新药开发有限公司上海市科学技术委员会5金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室中国重型机械研究院国有资产监督管理委员会6数字化家电国家重点实验室海尔集团公司青岛市科技局7深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室长沙矿冶研究院国有资产监督管理委员会8数字多媒体技术国家重点实验室海信集团有限公司青岛市科技局9药物制剂新技术国家重点实验室扬子江药业集团有限公司江苏省科技厅10高档数控机床国家重点实验室沈阳机床（集团）有限责任公司辽宁省科技厅11盾构及掘进技术国家重点实验室中铁隧道集团有限公司国有资产监督管理委员会12移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室中兴通讯股份有限公司深圳市科技创新委员会13汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室宝钢集团有限公司国有资产监督管理委员会14煤基低碳能源国家重点实验室新奥集团股份有限公司河北省科技厅15生物源纤维制造技术国家重点实验室中国纺织科学研究院国有资产监督管理委员会16钒钛资源综合利用国家重点实验室攀钢集团有限公司四川省科技厅

当今，电脑系统采用层次化存储架构：缓存、内存和闪存。离CPU越近，对存储器存储速度需求越高，如内存的速度为纳秒级别，而缓存则需要皮秒级别。 　　作为下一代存储器的有力竞争者，相变存储器的速度决定了其应用领域，而相变存储器速度主要由相变材料的结晶速度(写速度)所决定。 　　研究表明，相变存储器的热稳定性越差，结晶速度越快，而单质锑(Sb)是目前已知热稳定性最差的相变材料，可能具有最快的操作速度。 　　中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠和朱敏研究团队等通过分子动力学计算，发现单质锑能够在120 ps内从非晶结构中成核并进一步完全结晶。通过制备200 nm、120 nm和60 nm T型下电级器件的单质锑相变存储器件，研究发现随着器件尺寸减小，单质锑相变存储器的速度越快。 　　200 nm 单质锑器件最快的写速度为359 ps(见图1)，当器件尺寸微缩至60 nm时，写速度为~242 ps, 比传统Ge2Sb2Te5的快近100倍(20 ns)。通过与已报道的相变存储器的速度对比(见图2)，单质Sb器件的速度明显快于传统Sb-Te、Ge-Te以及 Ge-Sb-Te基相变存储器，其~242 ps的操作速度是目前相变存储器速度的极限。此结果表明，通过选择合适的相变材料，相变存储器有望具备替代内存甚至缓存的潜力。 　　该成果于1月31日发表在《先进材料》(Advanced Materials)上(10.1002/adma.202208065)。该工作得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等的支持。

众所周知，防水涂料与防水卷材是防水工程中使用广泛的两大类防水材料，防水涂料广泛应用于屋面、厕卫间、地下等防水工程。近十多年来，又扩大至桥梁、隧道、地铁、水利、蓄水池、污水处理等功能性防水领域。　　其优良的防水性能、易于施工等特性使其受到工程界的青睐。但由于生产防水涂料过程中，有些企业采用焦油等有毒物质作溶剂，在生产及施工过程中有害物质大量挥发，导致每年都有工人中毒身亡的事故发生，不仅严重污染环境，还危害生产与施工人员的健康。　　当前市场上销售的“非焦油”、“绿色环保”防水涂料，均无判定标准与适用的测定方法。防水涂料市场上，泥砂俱下，鱼龙混杂，良莠不齐，真假难辨，制定全国统一的《建筑防水涂料有害物质限量》行业标准成为当务之急。　　日前，全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会召开了《建筑防水涂料有害物质限量》行业审查会，会议审查通过了该项标准，建议尽快上报国家发展和改革委员会审批、颁布、实施。为了制定《建筑防水涂料有害物质限量》行业标准，负责起草标准的单位。　　中国化建公司苏州防水材料研究设计所、建筑材料工业技术监督研究中心组织国内知名科研院所、质检机构及中国建筑材料检验认证中心、北京建筑材料科学研究总院、上海市建筑科学研究院、深圳市建筑科学研究院，在全国范围内广泛收集了生产企业、防水市场上不同类型的防水涂料，进行了三次系统性的试验验证，以确定《建筑防水涂料中有害物质限量》行业标准中的技术指标以及相适用的试验方法。　　在试验验证过程中，发现同一个试样，某些技术指标在不同实验室的试验结果相差很大。为了缩小实验室的试验误差，提高试验方法的复演性，使试验结果能准确反映防水涂料中有害物质的含量，参加试验验证的科研院所、质检机构曾多次开会对试验结果分析研究，寻找原因，从取样、存放时间与制备到试验条件、操作细节、试验结果的计算等等，一一罗列，相互比较，找出差异，达到统一，使五个参加试验验证的单位在试验方法上尽最大可能一致，以保证试验结果的准确性与可比性，为标准制定提供可靠的科学依据。　　《建筑防水涂料有害物质限量》行业标准的制定，是科研院所、质检机构与生产企业通力协作取得的科技成果，国内有6家科研院所、质检机构参加起草，承担试验研究任务。广东科顺、上海隧道、湿克威、北京东海、东方雨虹等11家国内知名防水涂料企业参加起草。　　德国巴斯夫(中国)公司也积极参与了标准起草工作。在已审查通过的《建筑防水涂料有害物质限量》行业标准中，规定标准“适用于建筑防水涂料和防水材料配套用的辅助材料”。　　根据有害物质含量将防水涂料分为A级、B级。A级为环保类防水涂料 B级含量作为防水涂料进入市场的门槛，是防水涂料必须达到的最低要求。　　根据建筑防水涂料的性质又分为：水性、反应型、溶剂型三类防水涂料。水性、反应型防水涂料根据有害物质含量分为A、B两级，溶剂型防水涂料仅有B级。　　标准要求中，对三类防水涂料A、B级的挥发性有机化合物(VOC)、游离甲醛、苯、甲苯、乙苯和二甲苯总和、可溶性重金属(铅、镉、铬、汞)、苯酚、蒽、萘、游离TDI等分别作了明确规定。水性防水涂料中有害物质限量严于GB18582-2007《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》(报批稿)的规定指标。

2010年11月2日，中国建材总院隆重举行了绿色建筑材料国家重点实验室落成暨检验认证大楼和军工楼奠基庆典仪式。科技部高新司副司长刘久贵，中国建材集团公司董事长宋志平，集团公司外部董事姜均露、曹德生、王振侯，中国工程院院士顾真安，中国建材联合会副会长兼秘书长孙铁石出席。庆典仪式由集团公司总经理、总院院长姚燕主持。集团公司党委副书记郝振华、副总经理马建国及有关部门负责人，总院班子成员及部门负责人、相关技术人员共100余人参加了庆典仪式。剪彩仪式　　绿色建筑材料国家重点实验室是首批企业国家重点实验室之一，将推动我国在绿色建材领域形成具有自主知识产权的共性关键技术、前瞻性和前沿性技术。实验室大楼建设采用了十多项节能环保材料新技术及产品，实现了经济与环保的双重功效。正式开工奠基的检验认证大楼、军工楼计划在三年内建成，将为提升总院检验认证能力，强化国防配套能力奠定坚实基础。　　刘久贵在讲话中指出，社会对绿色建材的需求越来越迫切，党和国家领导人非常关注建筑节能，他希望总院进一步完善绿色建筑材料国家重点实验室的运行机制，加强在绿色建材基础性、共性技术的开发，引领科技发展 加强与企业、地方和产业下游的结合，走联合开放的发展道路 加强人才队伍的建设和培养。　　宋志平表示，绿色建材国家重点实验室落成暨检验认证大楼和军工楼奠基，既是总院不断增强科研实力，打造国际一流科研机构的需要，也是中国建材集团提升自主创新能力、增强国际竞争力、履行社会责任、追求绿色成长，并为推动我国建材工业加快转变经济发展方式迈出的重要一步。希望总院在六十周年新的起点上加倍努力，充分利用科技资源，多出新技术、新成果，不断提升核心竞争力，实现更好更快的发展，为集团和行业发展做出新的更大的贡献。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "近年来，钙钛矿太阳能电池因其高的转换效率、简单的制备工艺和低廉的制造成本受到了全球学术界和产业界的广泛关注，发展迅速。钙钛矿太阳能电池实际应用的重要瓶颈和关键问题在于如何实现低成本、大面积、高效率器件及解决稳定性的难题。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金委的支持下，中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室研究员胡劲松课题组科研人员在这一领域开展了相关研究，并于近期与相关合作者一起取得了系列新进展。他们开发了一种风刀涂布方法，实现了大面积钙钛矿薄膜、电子传输层（ETL）和空穴传输层（HTL）的高质量涂布，在全程不需旋涂和反溶剂的情况下，获得了转换效率（PCE）可达20%以上的电池器件（图1），为高效率钙钛矿光伏器件的低成本规模化制备提供了一种思路。相关工作发表于Joule (DOI:10.1016/j.joule.2018.10.025)上。在HTL方面，开发了新型低成本、易制备的二维共轭有机小分子空穴传输材料OMe-TATPyr代替spiro-OMeTAD，实现了平均20%的PCE（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10959）。在ETL方面，研究人员发现在无ETL时透明电极与钙钛矿薄膜间的费米能级差距减小，接触界面能带弯曲减弱，因此对光生电子的抽取及光生空穴的排斥作用同时减弱，使得电子在界面的转移效率急剧下降，导致载流子复合严重，器件PCE降低。这一新的理解提高了对钙钛矿光伏器件结构与异质结界面的认识，阐释了无ETL器件PCE低的原因。据此，他们提出通过延长载流子寿命来解决无ETL钙钛矿光伏器件转换效率低的新方案。发现当载流子寿命接近微秒时，无ETL器件的PCE可以接近传统p-i-n结构器件，并且获得了PCE为19.52%的无ETL钙钛矿光伏器件（图2）。这些结果有助于解决钙钛矿器件对传统器件结构的依赖问题，也为钙钛矿光伏技术的低成本规模化制备提供了多样化的选择。相关工作发表于Chem上（Chem, 2018, 4, 2405-2417）。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "　　钙钛矿电池的稳定性是其应用的瓶颈和关键。研究人员在钙钛矿层与HTL间引入高迁移率疏水共轭高分子界面层，一方面改善空穴的提取效率，另一方面可以有效阻隔湿气与传输层中添加剂对钙钛矿层的侵蚀，从而显著提高了钙钛矿太阳能电池的空气稳定性和光电转换效率（Solar RRL, DOI: 10.1002/solr.201800232，inside cover；Nano Res., 2018, 11,185-194）。相比于有机无机复合钙钛矿材料，纯无机钙钛矿材料表现出更优异的热稳定性。其中，立方相CsPbI3具有合适的带隙而备受关注，但其立方相室温下是热力学不稳定相，因此理解立方相CsPbI3在合成与器件制备过程中的相不稳定性机制，进而制备室温下相稳定的光伏相CsPbI3，对于其在光伏和光电领域中的应用具有重要意义。研究人员近期首次从原子尺度上观测到了极性溶剂会诱导立方相CsPbI3纳米晶晶格发生畸变，进而相变失稳，从实验和原理上解释了极性溶剂对立方相CsPbI3纳米晶稳定性的影响，揭示了极性溶剂诱导立方相CsPbI3纳米立方体相变的机制及其多级次自组装成单晶纳米线和微米线的机制（图3）。这一研究结果对理解立方相CsPbI3相不稳定机制提供了新的认识，并为立方相CsPbI3的制备及保存使用过程中的溶剂选择提供了指导。相关工作发表于J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 11705–11715，并入选当期封面。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在此基础上，研究人员发展了一种方法，通过高介电常数质子性溶剂控制CsPbI3钙钛矿前驱体结晶时的表面能，在不引入有机配体或进行金属/卤素掺杂的情况下，利用一步溶液沉积和低温退火工艺，获得了在室温下稳定的新光伏相-正交相g-CsPbI3薄膜。通过XRD精修确定了其晶胞参数，研究了薄膜的形成机制和能带结构，并构建了基于g-CsPbI3薄膜的平面异质结太阳能电池，获得了11.3%的PCE（图4），这是目前为止报道的全无机纯CsPbI3钙钛矿太阳能电池的最高效率。由于所得g-CsPbI3薄膜在室温下的热力学稳定性，电池表现出显著改善的长达数月的空气稳定性。该研究首次报道了室温下热力学稳定的新型正交光伏相g-CsPbI3薄膜及其高效率电池器件，为解决全无机CsPbI3钙钛矿光伏相室温下结构不稳定问题提供了全新的视角和思路。紧接上述极性溶剂对立方相CsPbI3纳米晶稳定性影响的工作，相关研究结果以全文形式发表于J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 11716–11725。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f0d4fd56-3c93-4498-8a6b-2116edd0aad2.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: left "图1. 全程风刀涂布制备高效率钙钛矿太阳能电池/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ffccfd44-cbfd-433a-8ac8-ba29e66f6683.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: left "图2. 高效率无电子传输层钙钛矿太阳能电池/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/94a0fedd-8d1f-40c2-9b2f-95eea8b72344.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: left "图3. 极性溶剂诱导立方相CsPbI3纳米晶的晶格畸变及其多级次自组装/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ae415cdf-6e56-4dc1-832d-ba11459b3873.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: left "图4. 室温热力学稳定的正交光伏相g-CsPbI3薄膜及全无机钙钛矿太阳能电池/p

p style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/5973a923-87c0-49ed-93cf-ac4ac797acf8.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp　　11月25日，“2020 绿色建筑实用技术发展论坛——建筑隔声材料研讨会”在北京新世纪日航饭店隆重召开。本次会议由北京建筑材料科学研究总院研发实验服务基地(以前简称“北京建材院基地”)、清华大学研发实验服务基地、检测与认证领域中心、北京建材总院基地专业服务机构北京建筑材料检验研究院有限公司、奥来国信(北京)检测技术有限责任公司、固废资源化利用与节能建材国家重点实验室、北京绿标建材产业技术联盟等联合举办。本次会议以“汇聚新动能孕育新发展”为主题，广泛邀请了行业主管部门、科研院所、高等院校、质检机构以及设计、施工、监理单位和生产企业的相关领导、技术专家共150余人参会，旨在更好促进隔声新材料、新技术的应用和发展，推动绿色建筑隔声技术的进步。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/02bf4925-bb38-45d6-a4d6-1affa3d1a09b.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/88d74777-bbf3-4a83-9603-a54a34c57e08.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp　　北京金隅集团副总经理、固废资源化利用与节能建材国家重点实验室主任王肇嘉代表主办方对大会的召开表示热烈祝贺，对致力于建筑和建材事业发展的各位同仁表示诚挚欢迎。他指出，发展绿色建筑，是建筑业贯彻新发展理念、推动绿色发展、践行新时代高质量发展的时代要求，建设“安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”的绿色建筑是实现城镇化可持续发展的必要手段。其中，建筑隔声是绿色建筑技术中技术含量高，最能体现建筑舒适度的一项重要指标，也是关乎人们生活质量的重要因素之一。近年来，以人为本的绿色发展理念逐步深入人心，绿色建筑的隔声越来越受到重视，相关政策、标准先后发布实施，建筑隔声新技术、新材料不断涌现，绿色建筑隔声行业的发展也迈向了一个新的阶段。/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/4e83b99c-10b4-47b3-a74f-aec426f2d328.jpg" title="4.jpg"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/e83f5cf4-8a2d-463c-8d3e-668d89754bfe.jpg" title="5.jpg"//pp　　同时奥来国信(北京)检测技术有限责任公司董事长龚治国以及北京东方雨虹防水技术股份有限公司特种砂浆事业部总经理严兴李也分别为大会致辞。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/e51e3142-cc42-483c-b6c5-3d12d2957196.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp　　大会报告发言及研讨阶段，住房和城乡建设部科技与产业化发展中心绿色建材部品处处长刘敬疆围绕中央、国务院、各部委发布的一系列关于绿色建材行业的政策，从宏观到局部、从现状到发展,全面细致的进行了介绍和解读。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/312972f1-7b7f-4532-aedf-dcbdf10a5478.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp　　北京康居认证中心主任张小玲介绍了建设被动房对于缓解能源紧张、减少碳排放、减少大气污染起到的重要作用，并结合管道、隔墙、门窗、地面、新风机组、油烟处理器、断热桥构件等几个方面的噪声控制，对被动房的隔声控制技术进行了讲解。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/c3dc255a-44f9-4ddd-98f3-07ed62703734.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg"//pp　　哈尔滨工业大学卢爽教授介绍了一种全新的增强水泥基材料阻尼性能的方式，通过在水泥基材料中掺入介孔硅或改性介孔硅以提高材料的阻尼性能，从而实现减振隔声的目的，同时也可以使农业废弃物变废为宝，前景可期。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/be8ca5e7-3a76-4833-9815-d80e173561fa.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg"//pp　　清华大学研发实验服务基地燕翔教授以高隔声量的建筑轻质构造研究为题，讲解了建筑的传声途径，并从隔声评价、隔声标准及隔声影响因素几个方面，分享了关于空气声传播的相关知识。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/974c41dd-6ed2-474a-a48a-9398c4d9123a.jpg" title="10.jpg" alt="10.jpg"//pp　　山西省建筑材料工业设计研究院滕朝晖主任从隔声砂浆的配比研究和机理分析角度进行了细致的讲解。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/20b5acdb-806c-4904-9785-71210ed05854.jpg" title="11.jpg" alt="11.jpg"//pp　　奥来国信(北京)检测技术有限责任公司副总经理、北京绿标建材产业技术联盟执行理事长檀春丽对目前隔声砂浆的检测研究工作进行了系统介绍，并围绕隔声砂浆检测技术及科研标准等方面进行了深度剖析和创新思考。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/b9ed8cb4-e551-40d2-9c34-f116ab155f04.jpg" title="12.jpg" alt="12.jpg"//pp　　首都科技条件平台北京建材总院基地专项负责人马国儒详细介绍了目前在建筑隔声方面的相关检测技术，深入分析了目前的行业现状，同时对未来相关技术的的发展趋势进行了展望。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/ba8a0c64-20cb-4c94-ac86-9d918651c830.jpg" title="13.jpg" alt="13.jpg"//pp　　郑夏明总经理做“隔声砂浆在民用建筑楼板上的应用”的主题发言/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/9687dfe2-cdcd-4698-aaeb-a4b0a80a41a3.jpg" title="14.jpg" alt="14.jpg"//pp　　杜春林总工做“轻质隔声墙体的隔声性能研究”的主题发言/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/8c4fef2d-a6e4-452e-aeef-5a53e42f8562.jpg" title="15.jpg" alt="15.jpg"//pp　　张勇敢总经理做“隔声门的声学设计与应用研究”的主题发言/pp　　本次会议围绕绿色建筑及隔声领域相关法规政策、标准解读、行业现状分析、未来发展方向以及隔声材料和技术、声学设计、检验检测技术研究等方面内容进行深入交流和探讨，为建筑设计、生产制造、施工应用、质量与测试及材料供应等环节提供了一个良好的技术交流和沟通平台，聚集智慧、凝聚共识、汇聚力量，共享隔声新技术，共谋绿色新发展，对隔声领域的技术提升和绿色建筑的品质提升方面起到重要影响和推动作用，进一步促进了绿色建筑行业的健康有序发展。/pp　　会上，与会代表与报告发言的各位专家就各自领域发言内容进行了即兴的交流和互动，现场气氛热烈，极大提升了首都科技条件平台及相关成员单位的行业影响力。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/ff118f76-9049-4c8d-a297-1c0d61e90e9a.jpg" title="16.jpg" alt="16.jpg"//ppbr//p

海峡之声北京消息(记者任婧)2月28日下午，中国建筑材料科学研究总院院士专家工作站授牌暨绿色建筑材料国家重点实验室启用仪式在北京举行。　　中国建筑材料集团有限公司总经理姚燕院长在致辞中指出，“院士专家工作站”的成立既是总院不断增强科研实力，打造具有国际竞争力的世界一流科技企业的重要举措，也是中国建材集团提升自主创新能力，增强国际竞争力，推动我国建材工业加快转变经济发展方式迈出的重要一步。“院士专家工作站”将成为总院吸引院士及其创新团队的重要平台，依托于绿色建筑材料国家重点实验室科研团队，针对建材行业发展急需解决的重大共性与关键性、前瞻性技术难题开展联合攻关，为建材集团和总院的发展提供有力的科技支持，有效发挥高端人才在企业重大项目研发、高层次人才培养、科技合作与交流等方面的作用。　　中国工程院徐德龙院士代表进站院士表示将充分发挥院士专家的智慧，以提升企业技术创新能力为目标，对建材科技领域的共性、关键技术进行联合攻关，更好的促进学术交流和扎扎实实深化产学研工作 共同推动产学研紧密合作，促进我国建材科技创新再上新台阶!　　北京市科协副主席周立军在讲话中表示，北京市科协积极推进中国建材总院院士专家工作站的成立，希望中国建材总院院士专家工作站能够紧紧围绕建材行业发展中的重大需求开展决策咨询研究，进一步提升企业自主创新能力，在技术研发、高层次人才培养等方面发挥重要作用，在进一步扩大规模、优化结构等方面做出重要贡献。　　北京市科协党组书记、常务副主席夏强为中国建筑材料科学研究总院院士专家工作站授牌，中国建筑材料集团有限公司总经理、总院院长姚燕为院士专家工作站的徐德龙院士、顾真安院士颁发了聘书。中国建材集团、绿色建筑材料国家重点实验室技术委员会的专家、中国建材总院领导及院属单位负责人、学科带头人共60余人参加了授牌仪式。

中国住房和城乡建设部无偿援助建立的、目前在蒙古国现代化水平最高的建筑材料实验室16日在乌兰巴托正式投入使用。　　这个实验室所属蒙古国交通运输、建筑和城建部，近80种实验设备均由中国无偿提供并安装。实验室蒙方负责人告诉新华社记者，由中国有关公司帮助建设的这家实验室具备了可以进行140多种实验的能力。这位负责人还自豪地告诉记者，中国提供的设备先进、技术水平高，相信蒙古国的建筑质量在这一实验室的帮助下一定会有很大提高。　　中国驻蒙古国大使馆临时代办王福康参加了实验室投入使用仪式。王福康说，这家建材实验室的投入使用标志着中蒙两国建筑领域的合作进入了一个新阶段。实验室的落成为两国拓展建筑领域的合作和交流奠定了更为扎实的基础。实验室将会对蒙古国建筑业的发展作出应有贡献。　　2006年中国住房和城乡建设部与蒙古国交通运输、建筑和城建部签署了无偿援助蒙古国建立建筑材料实验室的合作备忘录。　　近年来，蒙古国建筑业发展迅速，但建筑质量问题一直困扰和阻碍着蒙古国在这一行业的更快发展。

7月1日，由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合发布的《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010正式实施。　　此次标准对建筑材料放射性限量的检验标准进行了进一步修订，为国内陶瓷、石材等建材企业的生产销售提出了明确的规范。　　新标准严格试验方法　　新标准规定了建筑材料放射性核素限量和部分天然放射性核素放射性比活度的试验方法，适用于对放射性核素限量有要求的无机非金属类建筑材料。该标准替代GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》，删除了原标准中“检验规则”部分，新标准中测量不确定度采用了《国际计量学基本和通用术语词汇表》中术语定义。　　据悉，室内环境放射性大多来源于装饰过程中大量使用的石材、墙地砖、陶瓷洁具类建材产品，其中最大的辐射隐患来自石材。我国石材按放射性高低被分为A、B、C三类，只有A类可用于室内装修。而陶瓷产品的放射性来自于其原料中的泥土、矿渣、石粉。　　花岗石放射性须警惕　　目前，消费者对苯、甲醛、PVOC等室内污染已经较为警觉，但对建筑材料辐射性污染的认识尚且不足。　　在四惠、八里桥等建材市场调查时记者发现，消费者们在选购瓷砖、石材等具有放射性的建材产品时，也往往更关注其款式和价格，对于是否具有放射性危害一事并未加以足够的重视。多数商家在被问及产品放射性问题时也语焉不详。　　相关专家提醒消费者，天然石材中花岗石放射性超标现象严重，尤其是印度红、枫叶红、杜鹃红、英国棕、孔雀绿等，因此应谨慎选择红色、绿色或带有红色大斑点的花岗石品种。同时，天然石材不宜在室内大量使用，尤其不要在卧室、儿童房中使用。

国家节能建筑材料质量监督检验中心日前在湖北省葛店经济技术开发区开工建设。该中心依托湖北省产品质量监督检验院建设。　　该项目规划用地面积5347.66平方米，总建筑面积39779平方米，将按照国际先进、国内一流的目标，体现新能源和节能建材检验基地本身的特点，建成功能齐全、布局合理、科研与检测并重的科研型检测平台，为湖北省和全国节能建材及相关企业提供检测检验、产品研发及技术标准等全方位配套服务，并逐步开展国际合作、成为国内最具影响力的节能建材实验室。

近期，中科院合肥研究院固体所功能材料物理与器件研究部童鹏研究员课题组与计算物理与量子材料研究部张永胜研究员课题组合作，在六角硫化物Ni1-xFexS中发现了温度驱动的巨大热导率跳变效应，并给出理论解释。该材料体系易于合成、原料环境友好，因此在热流主动控制领域具有潜在的应用价值。相关研究结果以“High-Contrast, Reversible Change of Thermal Conductivity in Hexagonal Nickel-iron Sulfides”为题发表在期刊Acta Materialia 上。 目前，约90%能源的使用涉及热量的产生与操控。无论是电厂利用化石燃料发电或对其产生废热的回收利用，还是建筑物供暖，都离不开热量产生与传导。因此有效控制热量传导对于提高能源利用率、实现节能减排和可持续发展均具有重要意义。 材料的热导率（k）大小是决定其热传导能力的关键因素之一。一般而言，k在一定的温度范围内对温度呈线性依赖关系，但变化幅度较小，仅依靠材料自身难以对热流传导进行有效控制。因此，实践中一般通过热膨胀或外场（电场、磁场）驱动的机械接触来实现导热通路的开与关，从而对热流进行控制。然而，这些传统方法难以满足多元化应用需求，尤其难以实现小型化和集成化。如果材料热导率随温度变化而发生突变，则可根据导热能力的不同实现对热流的自主控制。近年来此类材料已得到了研究人员的广泛关注。 研究人员发现六角相硫化物Ni1-xFexS在低温反铁磁至高温顺磁相变处，热导率出现巨大的可逆跳变，变化率（Dk/k0）最大能超过200%，其远高于已知的典型固态热导率突变材料，如VO2（Dk/k0~86%），镍钛合金（Dk/k0~112%）等。 为了阐明热导率突变的物理机制，研究人员以母体NiS为例开展了第一性原理计算工作。通过对其电子能带结构计算，结合求解玻尔兹曼输运方程，发现高于相变温度（Tt=257K）的顺磁态为金属，具有较大的电子热导率。一般认为NiS的反铁磁基态显示半导体特性，近年来也有少数学者认为它是金属态。理论计算结果表明无论哪种情形，低温相的电子热导率都远小于高温金属相。声子谱的计算结果表明，当体系从反铁磁相转变为顺磁相时，光学声子模向高频移动，而声学声子模则向低频移动，导致声子热导变化较小。进而说明NiS在相变处的热导率跳变主要是由于电子热导率的变化，换言之电子能带结构的突变是其热导率突变的物理起源。 由于Ni1-xFexS相变前后晶格失配度大（晶格体积变化量约为2%），在经历热循环时所产生的热应力会导致样品自发破碎。为了解决这一问题，研究人员用少量金属银粘接Ni1-xFexS。通过与基体之间形成的纳米过渡层，金属Ag对热应力起到了很好的缓冲和释放作用，显著地改善了材料的脆性，同时也提高了材料的机械加工性能和热循环稳定性。 Ni1-xFexS体系的热导率突变大、驱动温差小，工作温区在室温附近且可通过改变Fe含量进行调节。此外，该材料体系还易于合成、原料环境友好，因此在热流主动控制领域具有潜在的应用价值。例如，可用于维持器件（如电池、芯片）的最佳工作温度。当环境寒冷时，低热导率可以延缓热量散失，起到保温作用；而在炎热的环境下，高热导率有助于热量快速散发，防止器件过热。该材料也可以与具有相反热导率温度依赖关系的材料（即高温下热导率低，而低温下热导率高）联合使用，构筑热二极管。与电子二极管类似，热二极管只允许热流沿特定方向传输，沿相反方向则是阻断的。 博士生张雪凯和博士后李静玉为该论文的共同第一作者。本研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究计划和中国科学院合肥大科学中心优秀用户计划项目的支持。 　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116709 图1. 六角硫化物Ni1-xFexS在一级反铁磁-顺磁相变处前后热导率、晶格体积和载流子浓度变化示意图。 图2. (a) Ag/Ni1-xFexS复合材料热导率变化率（Dk/k0）与典型热导率变化材料的对比；(b) 5wt.% Ag/Ni0.85Fe0.15S在热循环前后热导率对比（插图为Ag与Ni0.85Fe0.15S界面附近的显微结构）；(c) 理论计算所得NiS反铁磁相（AFM）和顺磁相（PM）的声子谱；(d) 顺磁金属相(PM)、反铁磁半导体相（AFM semiconducting）和反铁磁金属相（AFM metallic）的NiS电子热导率的理论计算结果。 【近期会议推荐】免费报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/2021RD/报名二维码

近日，“中国建筑材料检验认证中心吐鲁番环境试验站(北京)”揭牌仪式在中国建筑材料检验认证中心隆重举行。　　吐鲁番地区行署副专员帕尔哈提• 依布拉音和中国建筑材料科学研究总院副院长马眷荣共同为“试验站”揭牌。新疆维吾尔自治区质监局副局长成秉勇、吐鲁番地区质量技术监督局局长原建设、中国建筑材料检验认证中心常务副主任马振珠、国家质监总局科技司副处长梁津、中国建筑材料检验认证中心副主任刘元新、建材行业建筑构件及材料环境条件与环境试验标准化技术委员会秘书长蒋荃等领导共同出席本次揭牌仪式。此揭牌仪式的举行标志着“国家材料大气环境自然老化检测中心”项目建设又向前迈出了一大步。　　随着项目建设逐步深入，该项目得到了国内许多科研院所及企业的关注和参与，中国建筑材料检验认证中心是目前国内建筑材料检验和认证领域中最具规模和影响力检验认证机构，在建筑材料分析测试领域实力雄厚、资质较强、权威性高。“中国建筑材料检验认证中心吐鲁番环境试验站(北京)”挂牌成立，为各类材料耐干热环境老化试验研究提供了一个平台。双方将进一步加强合作，共同努力，为我国科学技术与经济建设的快速发展做出应有的贡献!

2012年3月20，武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室揭牌。该实验室主任、长江学者赵修建介绍，硅酸盐建筑材料是使用量最大的建筑材料，水泥、陶瓷都与它相关，造房子、修大桥、铺公路都得用到硅酸盐建筑材料。　　据介绍，国家基础设施建设离不开硅酸盐建筑材料，但这种传统材料在制造过程中排放大量污染物，同时因为不够保温等因素，造成建筑能耗散失。武汉理工大学材料专家们常年探索怎么让建筑材料更智能、环保。　　该校的研究成果，能将生活垃圾“合并”到水泥生产中，可替代传统焚烧炉 教师们用黄河泥沙做成各种陶瓷酒瓶，让你想象不到它的“前世” 教师们还在研究用建筑材料克服有机物污染以及装修的甲醛问题……　　据介绍，该实验室去年获科技部批准立项建设，这也是该校第三个国家重点实验室。　　2011年，全国高校共有26个教育部重点实验室获批建设国家重点实验室 湖北地区除武汉理工大学外，武汉大学植物发育生物学实验室、华中科技大学聚变与电磁新技术实验室也升格为“国字号”。

近年来，钙钛矿/硅叠层太阳能电池技术飞速发展，其效率已从13.7%发展到如今的33.2%，这得益于其更宽的太阳光谱吸收范围和更高的开路电压输出值。因此，钙钛矿/硅叠层太阳能电池被认为是最有希望从根本上提高光电转换效率并大幅降低太阳能发电成本的新型光伏技术。 　　然而，钙钛矿/硅叠层电池的不稳定性，特别是钙钛矿顶电池的不稳定性，仍然是限制其实际应用的主要障碍之一，通常与钙钛矿薄膜内部的残余应力密切相关。钙钛矿薄膜内部残余应力的存在会显著降低钙钛矿相变、缺陷形成和离子迁移的能垒，并最终加速钙钛矿的降解。因此，如何有效释放钙钛矿薄膜内部的残余应力并获得高效稳定的叠层器件成为关键。 　　近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属新能源所硅基太阳能及宽禁带半导体团队在叶继春研究员的带领下，在前期晶体硅和钙钛矿太阳电池研究的基础上(Adv. Sci. 2021, 8, 2003245 J. Mater. Chem. A 2021, 9, 12009 Energy Environ. Sci. 2021, 14, 6406 Adv. Funct. Mater. 2021, 32, 2110698 Nano Energy 2022, 100, 107529 Joule 2022, 6 , 2644 ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 52223 Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2203006 J. Mater. Chem. A, 2023,11, 6556 Nat. Commun. 2023, 14, 2166)，在高效钙钛矿/硅叠层电池领域取得了新的进展。 　　该团队提出一种基于表面重构的钙钛矿/硅叠层太阳能电池，认证效率达到29.3%(稳态效率29.0%)，是目前报道的基于遂穿氧钝化接触(TOPCon)电池的最高效率之一。 　　在该工作中，研究人员将正丁基碘化胺(BAI)溶于二甲基甲酰胺(DMF)和异丙醇(IPA)的混合溶剂中，并用于表面后处理。这种方法不仅可以实现BA离子在钙钛矿表面全面的A位替换，还能促进BA离子向钙钛矿薄膜内部的深扩散。在不影响薄膜质量的前提下，实现了钙钛矿薄膜表面和内部残余应力的同时释放。经过应力释放的薄膜表现出更少的缺陷态、更弱的离子迁移和更好的能级排列等优点，制得的单结电池和叠层电池分别获得21.8%和29.3%的效率，并展现出良好的热、湿、光照和运行稳定性。该工作促进了高效稳定的钙钛矿基太阳电池应变工程发展，并为未来的应用和部署提供了参考。 　　相关成果以“Surface Reconstruction for Efficient and Stable Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells with Greatly Suppressed Residual Strain”为题发表于Advanced Materials(DOI:10.1002/adma.202211962)上。2020级直博生李鑫为第一作者，应智琴博士后、杨熹副研究员和叶继春研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(Grant No. 62204245)和浙江省重点研发计划(Grant No. 2022C01215)等项目的支持。基于钙钛矿表面重构的两端口钙钛矿/硅叠层太阳电池

电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定玻璃釉料及其原材料、石膏及石膏制品、碳酸盐岩石、混凝土外加剂中化学成分等4项建筑材料团体标准已于2021年6月4日正式实施，岛津企业管理（中国）有限公司作为起草单位参与了上述4项标准的验证工作。 小编这就和您分享建筑材料成分分析方法的新变化 建筑材料 随着中国经济的快速发展，建筑行业发展风生水起。建筑必不可少的就是建筑材料，建材主要包括水泥、石材、混凝土、砖瓦、玻璃等结构材料，涂料、油漆、瓷砖等装饰材料以及防水、防潮、隔音、隔热等专用材料。 建筑材料化学成分分析 建筑材料检测是检验材料相关指标符合国家行业标准，保证建筑工程质量、保障人民健康安全的必要措施。建筑材料中化学成分分析包括主量元素SiO2、K2O、Na2O、MgO、CaO、Al2O3、Fe2O3以及重金属、稀土元素等。 由建材检测领域的领头羊——中国建材检验认证集团股份有限公司承担的4项中国建筑材料联合会团体标准（见表 1）已公告发布，自2021年6月4日起实施。岛津企业管理（中国）有限公司北京分析中心作为标准起草单位、参与了上述四项标准的方法验证。 表 1 四项建筑材料团体标准 目前玻璃釉料、石膏、碳酸盐岩石和混凝土外加剂等建材化学成分分析方法标准见表 2，除少部分元素检测使用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）外，现有分析方法基本是采用传统的分光光度法、化学滴定法、火焰光度计法和原子吸收光谱法等方法，这些方法只能单个元素分别测定，试验周期长，操作步骤繁琐，工作效率低。 随着科技的进步与社会发展，现有的化学成分分析标准已经不能满足效率和建筑材料日益发展的要求，四项建材化学成分ICP-OES方法标准满足了检测需求。 表 2 建筑材料现有分析方法标准岛津电感耦合等离子体发射光谱仪ICPE-9800系列 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）已被广泛应用在环境、食品、化工等领域中元素分析，具有灵敏度高、精密度好、化学干扰少、线性范围宽、可同时进行多元素的定性定量分析等特点。 岛津电感耦合等离子体发射光谱仪ICPE-9800系列特点如图 1所示，对种类繁多的建筑材料样品具有良好的耐受性和抗干扰能力，一次进样即可实现高、低浓度多元素检测，助力建材元素化学成分的高效分析。 图 1 岛津ICPE-9800系列电感耦合等离子体发射光谱仪 1真空光室有效改善深紫外区波长元素灵敏度，测试前无需长时间氩气吹扫，对硫、磷等具有更好的稳定性；2轴向、径向双向观测，实现高、低浓度元素的快速同时测定；3垂直炬管设计，可有效减少样品残留和防止炬管积碳积盐；4百万像素CCD检测器，测完可追加元素及波长，软件自动推荐最佳波长。 建筑材料样品元素分析 分别准确称取0.10 g玻璃釉料、石膏、碳酸盐岩石、混凝土外加剂样品电热板湿法消解，消解处理完成后定容至100 mL容量瓶，使用岛津电感耦合等离子体发射光谱仪ICPE-9820轴向、径向双向观测对样品进行测试。 建材化学成分含量差异巨大，岛津ICPESolution软件在样品测试完成后可根据灵敏度、干扰等情况自动推荐最优波长（图 2），减少数据处理时间，保证测定结果的准确度、提高工作效率； 图 2 自动推荐最优波长 分析结束后还可以后添加元素及波长进行数据处理，即使初始选择的元素波长结果异常也无需重新测试样品。 玻璃釉料、石膏、碳酸盐岩石和混凝土外加剂等建材样品氧化物测试结果见表 3，ICPE-9820分析建材化学成分精密度高，重复性好。 表 3 建筑材料中部分元素测定结果无论学校、医院、办公楼，还是金屋、银屋、自家草屋，建筑材料质量合格达标，安全稳固、健康环保的房子，才能撑起社会的繁荣稳定和人民的幸福。岛津电感耦合等离子体发射光谱仪，为建筑材料化学成分分析贡献力量，共筑美好生活。 撰稿人：周裕敏