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随着经济持续快速发展,化石能源消耗与日俱增,引起了严重的环境问题,太阳能作为清洁、可再生能源,其开发利用已成为当今社会的研究热点。硝酸盐相变储热材料由于成本低、储热密度大等优点,在太阳能热利用,工业余热回收等领域应用前景广阔,但是硝酸盐存在液相泄漏、导热系数低、高温热分解等不足。本文选择二元硝酸盐（Solar Salt,NaNO3:KNO3=6:4）,系统地研究了复合相变材料的制备工艺和热物理性能,解决了相变材料的液相泄漏问题,提高了材料的比热、导热系数和热稳定性。将NaNO3和KNO3以质量比6:4复合制备了Solar Salt,起始熔化温度为211.7℃,熔融焓为119.1 J/g。通过直接物理吸附法分别制备了膨胀蛭石（EV）-硝酸盐和膨胀珍珠岩（EP）-硝酸盐定型复合相变材料。应用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和导热系数测定仪对定型复合相变材料进行测试。结果表明:EV和EP为三维多孔结构,与硝酸盐具有良好的相容性;二者对硝酸盐的饱和吸附量分别约750%和213%;EP吸附量与胶黏剂固化温度相关,随着温度升高吸附量先增加后减少,固化温度为500℃时吸附量达114.07%;EV-硝酸盐和EP-硝酸盐定型复合相变材料导热系数分别为0.62 W/（m·K）和0.76 W/（m·K）,显著提高了硝酸盐的导热系数;经过700次热循环后EV-Solar Salt定型复合相变材料热焓减少了4.43%,EP-Solar Salt定型复合相变材料衰减了3.69%。以多孔硅酸盐材料为吸附介质所制备的定型复合相变材料具有良好的热稳定性。通过溶胶-凝胶法制备了Solar Salt/SiO2定型复合相变材料,最佳工艺参数为:反应温度为60℃,硅酸钠溶液浓度为1.0 mol/L,pH=7。所制备的定型复合相变材料主要元素组成为O,Si,Na,K,N,Cl;导热系数为1.371.94 W/（m·K）;在500℃及以下温度具有优异的定型能力,600℃开始发生热分解。添加少量纳米SiO2颗粒提高了Solar Salt的比热,应用量子力学原理对纳米颗粒提高比热机理进行探讨。结果表明:随着纳米SiO2掺量的增加,比热先增加后降低;掺加1.0 wt.%粒径为30 nm SiO2后,储热材料的固态比热和液态比热分别增加了7.35%和45.92%。相同掺量粒径为50 nm SiO2后,储热材料的固态比热和液态比热分别提高了6.95%和43.65%;分析原因是纳米SiO2颗粒表面存在大量不饱和键,在强吸附作用力下分子间距发生变化,形成特殊界面结构,表面吉布斯自由能增加,宏观表现为比热增加。研究了不同掺量NaCl、Na2CO3和NaOH对Solar Salt热稳定性影响。随着NaCl含量的增加,质量损失不断减少,掺量高于5 wt.%时提高了Solar Salt热分解温度;Na2CO3降低了Solar Salt热分解温度;原因是NaCl、Na2CO3在Solar Salt中存在不同的活化能及分子极化作用大小,从而出现不同的热稳定性结果。分析了316L不锈钢、310s不锈钢、304不锈钢、45碳钢、20碳钢、铸铁、黄铜和红铜在不同储热环境中与硝酸盐的相容性,结合腐蚀动力学进行分析。结果显示:各金属材料耐腐蚀能力大小顺序为:316L>310S>304>45>20>黄铜>铸铁>紫铜。