[发明专利]一种无机非金属包壳高温相变储热微胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种无机非金属包壳高温相变储热微胶囊，其特征在于，该微胶囊包括金属相变材料微球、疏松热解炭层和致密热解炭层，其中，该金属相变材料为选自由以下金属组成的组中的至少一种：钛、铜、铁、铝、钛合金、铜合金、铁合金、铝合金的固-液相变材料，该疏松热解炭层具有疏松多孔的结构，疏松热解炭层包围金属相变材料微球设置，相变后的液态的金属相变材料进入疏松热解炭层的疏松多孔的结构中，而致密热解炭层包围疏松热解炭层设置，该金属相变材料微球的直径为500～2000μm，该疏松热解炭层的密度为0.5-1.5g/cm³，该致密热解炭层的密度为1.8-2.0g/cm³。

2.根据权利要求1所述的无机非金属包壳高温相变储热微胶囊，其特征在于，该微胶囊还包括包围致密热解炭层设置的最外层，该最外层为碳化硅层和/或碳化锆层和/或碳化锌层和/或碳化硼层。

3.根据权利要求1所述的无机非金属包壳高温相变储热微胶囊，其特征在于，该金属相变材料微球的直径为800μm。

4.根据权利要求1所述的无机非金属包壳高温相变储热微胶囊，其特征在于，该疏松热解炭层的密度为1.2g/cm³。

5.根据权利要求1所述的无机非金属包壳高温相变储热微胶囊，其特征在于，该致密热解炭层的密度为1.85g/cm³。

6.一种无机非金属包壳高温相变储热微胶囊的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1，提供直径为500～2000μm的金属相变材料微球，该金属相变材料为选自由以下金属组成的组中的至少一种：钛、铜、铁、铝、钛合金、铜合金、铁合金、铝合金的固-液相变材料；

S2，在高温流化床化学气相沉积装置中装入金属相变材料微球，其中，反应气体采用乙炔和氩气的混合气，反应温度600℃-1000℃，获得密度为0.5-1.5g/cm³的疏松热解炭层，该疏松热解炭层具有疏松多孔的结构和较低的热膨胀系数，相变后的液态的金属相变材料进入疏松热解炭层的疏松多孔的结构中；

S3，将高温流化床化学气相沉积装置的反应气体切换为丙烯和氩气的混 合气，反应温度升至1100℃-1350℃，获得密度为1.8-2.0g/cm³的致密热解炭层；

S4，降温卸料，将高温流化床化学气相沉积装置的气体切换为氩气，降温。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，该金属相变材料微球经丙酮、去离子水和乙醇超声波清洗后，在干燥箱烘干。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，该混合气中的乙炔和氩气的体积比为3:7，反应温度为950℃。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，沉积速率8μm/min。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，该混合气中的丙烯和氩气的体积比为5:5，反应温度为1250℃。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，沉积速率4μm/min。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，降温速率为25℃/min。