專利名稱：一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種多孔物質(zhì)復(fù)合無機相變材料的制備方法。
背景技術(shù)：
相變材料在能量存儲與利用方面具有廣泛的應(yīng)用。無機水合鹽類材料是一類重要的常溫
相變材料，由于其與室溫接近，因而具有廣闊的應(yīng)用前景,盡管結(jié)晶水合鹽提供了從o'c至
10(TC熔點的近70種可供選擇的PCM，且價格便宜、體積儲熱密度大、溶解熱大、導(dǎo)熱系數(shù) 大、中性，但由于它對建筑材料的耐久性造成了巨大的影響。關(guān)于水合鹽類相變材料的改性 研究，國內(nèi)外已有大量研究報道，并有大量文獻
這些文獻中的主要技術(shù)內(nèi)容為
水合鹽類相變材料的制備技術(shù)，為了控制相變材料的過冷與析晶等問題，通常加入與
其類似的物質(zhì)，或成核劑、或防相分離劑等；結(jié)晶水合鹽普遍存在的主要問題是過冷和析晶。 相變過程中，當物質(zhì)冷卻到凝固點時并不結(jié)晶，而需冷卻到凝固點以下才開始結(jié)晶的現(xiàn)象稱 為"過冷"。過冷是由結(jié)晶水合鹽較差的成核性能所引起的，解決的辦法是添加成核劑或采 用所謂"冷指"法，即保持部分固態(tài)相變材料不融化，使之成為成核劑。析晶是當結(jié)晶水合 鹽加熱到熔點以上溫度時，產(chǎn)生的鹽不能完全溶解于水中而沉淀于容器底部的現(xiàn)象。析晶會 使結(jié)晶水合鹽在加熱一冷卻過程中發(fā)生相分離，蓄熱性能隨之下降。解決的辦法一般有加 增稠劑；加晶體結(jié)構(gòu)改變劑；盛裝相變材料的容器采用薄層結(jié)構(gòu)；在冷卻過程中搖晃或攪動。 水合鹽類相變材料主要應(yīng)用于多孔材料吸附，如利用多孔混凝土吸附Na2S04*10H20 制備相變材料建筑材料等。
但分析前人的研究成果發(fā)現(xiàn)，水合鹽類相變材料的熱穩(wěn)定技術(shù)雖有大量研究，但在改善 其熱穩(wěn)定性的同時，加入其它物質(zhì)降低了相變材料的相變焓，而采用的多孔材料吸附往往很 難解決其耐久性問題，這些問題大大限制了水合鹽類相變材料的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，該方法制備的相變材料 具有熱穩(wěn)定性好、成本低廉的特點，該方法工藝簡單。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，其 特征在于它包括如下步驟
1) 按水合鹽類相變材料多孔材料孔封閉劑的質(zhì)量比=10-15: 5-10: 1，選取水合 鹽類相變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為具有水合鹽類晶 體的無機物質(zhì)，多孔材料為在1-1000納米尺度范圍具有微孔的多孔材料，孔封閉劑為以硅鋁 質(zhì)為主的無機材料或有機成膜類材料；
2) 將水合鹽類相變材料加入水中制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌、陳化12-48h，加入孔封閉劑進行充分攪拌4-8h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無機相變材料產(chǎn)品。 所述的水合鹽類相變材料為Na2S04 '10仏0、 CaCl2 *6H20、 Na2HP04 '61120或NaOAc 3H20等。
所述的多孔材料為伊利石、蒙脫石或膨脹珍珠巖等具有多孔性質(zhì)的物質(zhì)。
所述的孔封閉劑為水玻璃或小分子纖維素醚等。
本發(fā)明的有益效果是
1) 采用多孔材料對水合鹽類相變材料進行吸附，同時用孔封閉劑進行封閉可防止相變 材料的析晶問題發(fā)生，有利于保持材料體系的熱穩(wěn)定性；
2) 采用的多孔材料與水合鹽類相變材料具有化學(xué)"惰性"，不會發(fā)生反應(yīng)而降低其化學(xué) 穩(wěn)定性；
3) 采用的孔封閉劑可與多孔材料表面形成具有一定強度的物質(zhì)，而不會進入多孔材料 層間。
4) 、與其他無機水合鹽類相變材料相比，可以解決其熱穩(wěn)定性問題，對于此類相變材料 的規(guī)?；锰峁┝丝赡?；
5) 、由于采用多孔材料+孔封閉劑的復(fù)合系統(tǒng)，避免了采用防過冷劑和防成核劑造成的 熱學(xué)性能降低的可能；
6) 、由于本發(fā)明相變材料具有穩(wěn)定的外形，減少了相變材料的封裝技術(shù)，同時解決了材 料與其它建筑材料的相容性問題；
7) 、本相變材料制備工藝簡單，成本較低。
本發(fā)明具有既解決了相變材料的穩(wěn)定性問題，同時又解決了相變材料與其他建筑材料的 相容性問題，且工藝簡單、成本低廉的優(yōu)點。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不 僅僅局限于下面的實施例。 實施例1:
一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，它包括如下步驟
1) 按水合鹽類相變材料多孔材料孔封閉劑的質(zhì)量比=15: 10: 1，選取水合鹽類 相變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為Na2S04 10H20;多孔 材料為在1-1000納米尺度范圍的蒙脫石(河南信陽，膨脹倍數(shù)18 — 30，含水量《10%);孔 封閉劑為模數(shù)M。在1. 5-2. 0之間，體系中NaO和Si02的質(zhì)量百分比應(yīng)分別大于4. 5%和9. 5% 的水玻璃；
2) 將水合鹽類相變材料加入水中在4CTC下制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌 l-5h，密封陳化12-48h，加入孔封閉劑進行充分攪拌4-8h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無 機相變材料產(chǎn)品。
所制得的多孔復(fù)合無機相變材料經(jīng)測試，其相變溫度為32-75°C，相變?yōu)?088kJ/kg， 經(jīng)熱力學(xué)循環(huán)，其熱穩(wěn)定性滿足實際使用要求。實施例2:
一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，它包括如下步驟
1) 按水合鹽類相變材料多孔材料孔封閉劑的質(zhì)量比=15: 10: 1，選取水合鹽類
相變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為NaOAc* 3H20;多孔材 料為在1-1000納米尺度范圍的伊利石(河南信陽，膨脹倍數(shù)25 — 30，含水量《10%);孔封 閉劑為模數(shù)M,'在1. 5-2. 0之間，體系中NaO和Si02的質(zhì)量百分比應(yīng)分別大于4. 5%和9. 5%的 水玻璃；
2) 將水合鹽類相變材料加入水中在25'C下制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌 l-5h，密封陳化12-48h，加入孔封閉劑進行充分攪拌4-8h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無 機相變材料產(chǎn)品。
實施例3:
一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，它包括如下步驟
1) 按水合鹽類相變材料多孔材料孔封閉劑的質(zhì)量比=10: 5: 1，選取水合鹽類相 變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為Na2S04 10H20，多孔材料 為伊利石(河南信陽，膨脹倍數(shù)25 — 30，含水量《10%)，孔封閉劑為水玻璃；
2) 將水合鹽類相變材料加入水中在25'C下制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌
lh、陳化12h，加入孔封閉劑進行充分攪袢4h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無機相變材料產(chǎn) o
叫o
實施例4:
一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，它包括如下步驟
1) 按水合鹽類相變材料多孔材料孔封閉劑的質(zhì)量比=12: 8: 1，選取水合鹽類相 變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為CaCl2 6H20 ，多孔材料 為膨脹珍珠巖(河南信陽， 一等品)，孔封閉劑為市售小分子纖維素醚；
2) 將水合鹽類相變材料加入水中制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌2h、陳化 24h，加入孔封閉劑進行充分攪拌5h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無機相變材料產(chǎn)品。
實施例5:
一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，它包括如下步驟
1) 按水合鹽類相變材料多孔材料孔封閉劑的質(zhì)量比=15: 10: 1，選取水合鹽類
相變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為Na2HP04 6H20 ，多
孔材料為膨脹珍珠巖(河南信陽， 一等品)，孔封閉劑為市售小分子纖維素醚；
2) 將水合鹽類相變材料加入水中制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌5h、陳化 48h，加入孔封閉劑進行充分攪拌8h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無機相變材料產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)按水合鹽類相變材料∶多孔材料∶孔封閉劑的質(zhì)量比＝10-15∶5-10∶1，選取水合鹽類相變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為具有水合鹽類晶體的無機物質(zhì)，多孔材料為在1-1000納米尺度范圍具有微孔的多孔材料，孔封閉劑為以硅鋁質(zhì)為主的無機材料或有機成膜類材料；2)將水合鹽類相變材料加入水中制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌、陳化12-48h，加入孔封閉劑進行充分攪拌4-8h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無機相變材料產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，其特征在于所述的水合鹽類相變材料為Na2S04 10H20、 CaCl2 6H20、 Na2HP04 6H20或NaOAc 3H20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，其特征在于所述的 多孔材料為伊利石、蒙脫石或膨脹珍珠巖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，其特征在于所述的孔封閉劑為水玻璃或小分子纖維素醚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多孔物質(zhì)復(fù)合無機相變材料的制備方法。一種多孔復(fù)合無機相變材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)按水合鹽類相變材料∶多孔材料∶孔封閉劑的質(zhì)量比＝10-15∶5-10∶1，選取水合鹽類相變材料、多孔材料和孔封閉劑，備用；其中，水合鹽類相變材料為具有水合鹽類晶體的無機物質(zhì)，多孔材料為在1-1000納米尺度范圍具有微孔的多孔材料；2)將水合鹽類相變材料加入水中制成飽和溶液，然后加入到多孔材料中攪拌、陳化12-48h，加入孔封閉劑進行充分攪拌4-8h，風(fēng)干、破碎，即得多孔復(fù)合無機相變材料產(chǎn)品。本發(fā)明具有既解決了相變材料的穩(wěn)定性問題，同時又解決了相變材料與其他建筑材料的相容性問題，且工藝簡單、成本低廉的優(yōu)點。
文檔編號C09K5/06GK101294064SQ200810048159
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者琴 張, 朱艷超, 蹇守衛(wèi), 磊 金, 馬保國 申請人:武漢理工大學(xué)