專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料Al-12.07%Si合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料A1-12. 07% Si合金的制備方法，該鋁硅合金儲(chǔ)能新材料主要用于太陽(yáng)能熱發(fā)電中儲(chǔ)存熱量，合理利用新能源。
背景技術(shù)：
我國(guó)具有豐富的太陽(yáng)能資源，在太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域里要趕上世界先進(jìn)水平時(shí)不我待?，F(xiàn)在國(guó)家已把建設(shè)太陽(yáng)能熱發(fā)電站列入“十一五”規(guī)劃，但這在儲(chǔ)熱環(huán)節(jié)無(wú)論技術(shù)還是基礎(chǔ)研究都比較薄弱，為了得到更好的儲(chǔ)熱效果和提高整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率，采用一種工作溫度高，過(guò)冷度小，熱穩(wěn)定性好，儲(chǔ)熱密度大，性?xún)r(jià)比優(yōu)越的儲(chǔ)能材料是關(guān)鍵。鋁硅合金 (A1-12. 07% Si)相比于其他金屬合金，性?xún)r(jià)比更加優(yōu)越，熔點(diǎn)適中(851)、導(dǎo)熱系數(shù)高、相變潛熱大以及相對(duì)價(jià)廉，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間(約1000次)的熔化-凝固循環(huán)后，偏析嚴(yán)重，晶粒粗大，儲(chǔ)熱性能明顯下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足和缺陷，提供一種太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料 A1-12. 07% Si合金的制備方法。目的在于提高鋁硅合金儲(chǔ)能新材料的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)使用壽命，解決太陽(yáng)能熱發(fā)電中儲(chǔ)存熱量偏析的嚴(yán)重問(wèn)題，滿(mǎn)足夜間供熱和發(fā)電。針對(duì)上述目的，本發(fā)明耐制備方法主要設(shè)計(jì)為(1)化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%工業(yè)純鋁、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 7%結(jié)晶硅、精煉劑 (NaC140% +NaF60% )質(zhì)量分?jǐn)?shù)為爐料的0. 4%、變質(zhì)劑(磷鹽)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為爐料的0. 8%, 晶粒細(xì)化劑(AlTilO)中間合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為爐料的1.2%。(2)制備工藝參數(shù)a、精煉，當(dāng)鋁液溫度上升到710°C時(shí)，將精煉劑(使用前在150°C電阻爐烘烤 lOmin，加入溫度在680°C以上，加入為爐料的0. 2%-0.4%)用鐘罩壓入鋁液面以下30mm， 等鋁液翻滾完畢，看不到氣泡時(shí)拉起鐘罩，靜置5分鐘，撇渣。b、變質(zhì)處理，升溫到850°C精煉后加入磷鹽變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，用鋁箔包好壓入熔體，待反應(yīng)完后攪拌均勻，保溫10-15分鐘。c、晶粒細(xì)化，變質(zhì)處理后降溫到740°C (Al-Ti)、730°C (Al-Ti-B)，加入晶粒細(xì)化劑(用前烘烤干燥，720°C以上加入(Al-Ti))，攪拌1-3分鐘，加AlTi靜置約20-30分鐘。d、澆鑄，等鋁液降溫到澆鑄溫度720°C進(jìn)行澆鑄。本發(fā)明有益效果在480°C -620°C溫度下熔化-凝固循環(huán)過(guò)程中，加入變質(zhì)劑和晶粒細(xì)化劑后的 A1-12. 07% Si新儲(chǔ)熱材料能夠較好的抑制偏析的提前產(chǎn)生，延長(zhǎng)了其在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中儲(chǔ)熱的使用壽命。
具體實(shí)施方式
a、清理坩堝，開(kāi)爐升溫，加料，升溫熔化。b、合金熔化后，加入覆蓋劑覆蓋液面，抑制吸氫，防止氧化燒損。C、精煉，當(dāng)鋁液溫度上升到710°C時(shí)，將精煉劑(使用前在150°C電阻爐烘烤 lOmin，加入溫度在680°C以上，加入為爐料的0. 2%-0.4%)用鐘罩壓入鋁液面以下30mm， 等鋁液翻滾完畢，看不到氣泡時(shí)拉起鐘罩，靜置分鐘，撇渣。d、變質(zhì)處理，升溫到850°C精煉后加入磷鹽變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，用鋁箔包好壓入熔體，待反應(yīng)完后攪拌均勻，保溫10-15分鐘。e、晶粒細(xì)化，變質(zhì)處理后降溫到740°C (Al-Ti) ,730°C (Al-Ti-B)，加入晶粒細(xì)化劑(用前烘烤干燥，720°C以上加入(Al-Ti))，攪拌1-3分鐘，加AlTi靜置約20-30分鐘。f、澆鑄，等鋁液降溫到澆鑄溫度720°C進(jìn)行澆鑄。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料A1-12. 07% Si合金的制備方法，成分主要由工業(yè)純鋁、 結(jié)晶硅、精煉劑、變質(zhì)劑和晶粒細(xì)化劑組成，其特征是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%工業(yè)純鋁、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 7%結(jié)晶硅、粘煉劑(NaC140% +NaF60% )質(zhì)量分?jǐn)?shù)為爐料的0. 4%、變質(zhì)劑(磷鹽)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為爐料的0.8%、晶粒細(xì)化劑(AlTilO)中間合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為爐料的1.2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料A1-12.07% Si合金的制備方法，其特征是在太陽(yáng)能熱發(fā)電中儲(chǔ)能鋁硅合金不斷熔化-凝固循環(huán)，對(duì)儲(chǔ)熱材料有嚴(yán)重的偏析，為減少偏析的程度，合金中加入AlTilO中間合金變質(zhì)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料A1-12.07% Si合金的制備方法，其特征是a、精煉，當(dāng)鋁液溫度上升到710°C時(shí)，將精煉劑(使用前在150°C電阻爐烘烤lOmin，加入溫度在680°C以上，加入為爐料的0. 4% )用鐘罩壓入鋁液面以下30mm，等鋁液翻滾完畢， 看不到氣泡時(shí)拉起鐘罩，靜置5分鐘，撇渣。b、變質(zhì)處理，升溫到850°C精煉后加入磷鹽變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，用鋁箔包好壓入熔體，待反應(yīng)完后攪拌均勻，保溫15分鐘。c、晶粒細(xì)化，變質(zhì)處理后降溫到740°C(Al-Ti)、730°C (Al-Ti-B)，加入晶粒細(xì)化劑(用前烘烤干燥，720°C以上加入(Al-Ti))，攪拌2分鐘，加AlTi靜置約20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱材料Al-12.07％Si合金的制備方法，該鋁硅合金儲(chǔ)能新材料主要用于太陽(yáng)能熱發(fā)電中儲(chǔ)存熱量，合理利用新能源。本Al-12.07％Si合金以AlTi10中間合金和磷鹽為復(fù)合變質(zhì)劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.9％工業(yè)純鋁、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7％結(jié)晶硅為基體，制備符合太陽(yáng)能熱發(fā)電使用的儲(chǔ)熱新材料，通過(guò)金相分析和差熱分析結(jié)果表明經(jīng)過(guò)磷和AlTi10復(fù)合變質(zhì)處理后的合金，原粗大塊狀、條狀的初晶硅明顯減小且棱角鈍化，較大針狀的共晶硅變?yōu)轭w粒狀；改善了傳統(tǒng)材料在480℃-620℃溫度下熔化-凝固循環(huán)約1000次出現(xiàn)的成分偏析，提高了新能源利用效率。
文檔編號(hào)C22C21/04GK102191392SQ20101012684
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者冼焯斌, 張仁元, 李風(fēng), 毛凌波, 王丹, 王波群, 陳梟, 陳觀生 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)