[发明专利]一种石膏基石蜡/硅藻土相变储能材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变储能材料的制备方法，特别是一种石膏基石蜡/硅藻土相变 储能材料的制备方法。

背景技术

相变材料是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质，利用其相变过程中放 热或者吸热的特性来实现能量的释放(或储存)。将相变储能材料与石膏制备石膏基相变储 能材料，不仅可以保持石膏建筑物原有的耐火、轻质等优点，而且随着相变储能材料的加 入，可以提高建筑物的储热性能，增加建筑物的热惯性，降低建筑物室内外热量传递幅度， 降低室内温度波动，在保持人体适宜温度范围内，减少建筑供暖或空调的使用，实现了建筑 节能。已有研究显示，相变材料在建筑领域具有广泛的应用前景。

石蜡作为一种相变材料，它的优点是使用温度广泛，相变焓大，物化性能稳定，不 会发生过冷或分层现象，无毒无刺激性气味。此外，价格低廉使其应用于大体积的建筑材料 成为可能。但是，已经报道的定形相变材料制备中添加物质量百分含量较高，石蜡类主储热 材料百分含量低，相变造成相变焓降低，而且支撑添加物比例高；采用微胶囊等复杂的制备 工艺会使成本增加。将相变材料引入是石膏中，制备的相变储能复合材料具有一定的储热 能力，其储热能力随着相变材料的更加而增强。

发明内容

本发明的目的是要提供一种低制备成本，应用性能好的石膏基石蜡/硅藻土相变 储能材料的制备方法，解决有机相变储能材料导热系数较小，无机相变储能材料过冷及容 易分离的问题。

本发明的目的是这样实现的：该制备方法，以石蜡为储热材料，用硅藻土作为石蜡 的支撑材料，将石蜡嵌入硅藻土孔隙结构中制成的相变材料加入石膏中，制备成石膏基石 蜡/硅藻土相变储能材料；具体步骤如下：

(1)分别将硅藻土和石蜡按以下比例称取20g；分别为：1#材料、2#材料、3#材料和 4#材料；其中，1#材料为硅藻土:石蜡＝0.6:0.4、2#材料为硅藻土:石蜡＝0.55:0.45、3#材 料为硅藻土:石蜡＝0.5:0.5、4#材料为硅藻土:石蜡＝0.45:0.55；

(2)将硅藻土和石蜡混合后研磨2小时，最后呈粉末状态即可；

(3)将研磨2小时的混合材料倒入模具中，在80℃热风循环烘箱中烘干4小时；

(4)将烘干后的材料从模具中取出，再研磨2小时，使石蜡与硅藻土充分融合，制备 的复合相变材料粒径均匀；

(5)最后将相变储能材料分别按照10％、20％和30％的掺量加入石膏中，制备成石 膏基石蜡/硅藻土相变储能材料。

所述石蜡为固体石蜡，纯度为90％-99％。

所述的硅藻土为固体，纯度为90％-99％。

本发明有益效果：采用混磨-加热工艺,将石蜡材料嵌入硅藻土的三维孔隙中，以 石蜡为储能材料，制备成相变储能复合材料，再将相变材料加入石膏中制成石膏基复合相 变储能材料，采用硅藻土作为石蜡的支撑材料，获得高相变焓，低制备成本，耐久性能良好 的石膏基复合相变储能材料。

(1)采用混磨-加热工艺制备的相变储能材料，该方法易操作，而且无苛刻的实验 条件，原材料也容易获取。

(2)解决了有机相变储能材料导热系数较小，无机相变储能材料过冷及容易分离 的问题。达到了本发明的目的。

(3)本发明获得了高相变焓，低制备成本，应用性能良好的定形相变材料。

将本发明的相变储能材料用作建筑物的保温材料，可以有效地降低建筑物室内外 热量传递幅度，降低室内温度波动，在保持人体适宜温度范围内，减少建筑供暖或空调的使 用，实现了建筑节能。

附图说明：

图1a是本发明的原材料石蜡材料微观结构图。

图1b是本发明的原材料硅藻土材料微观结构图。

图1c是本发明的石膏基相变复合材料1#材料微观结构图。

图1d是本发明的石膏基相变复合材料4#材料微观结构图。

图2是本发明的原材料及石膏基相变复合材料的比表面积图。

图3a是本发明的原材料硅藻土粒径分布图。

图3b是本发明的原材料石蜡粒径分布图。

图3c是本发明的石膏基相变复合材料1#材料、2#材料、3#材料、4#材料粒径分布 图。

图4a是本发明的石膏基相变复合材料3#材料XRD图。

图4b是本发明的石膏基相变复合材料4#材料XRD图。