[发明专利]一种稀土陶瓷高温相变蓄放能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土陶瓷高温相变蓄放能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将氧化铝92-98份、氧化锆和稀土氧化物的固溶体5-8份、氧化镁1-3份、纤维素溶液60-80份以及100-150去离子水，放入研磨机中混合研磨，然后制得混合浆液，然后将混合浆液注入模具中制模，待制模成品干燥后高温烧结，制得稀土陶瓷；制模成品干燥后高温烧结的烧结温度曲线为：从室温用24小时的时间升温至1480-1560℃，然后随炉自然冷却；纤维素溶液为将纤维素粉末溶于其体积数30-50倍的去离子水中制得；

(2)将相变材料中的无机盐混合物混合后恒温加热溶解制得混合液，所述无机盐混合物的加热温度为820-920℃；然后将稀土陶瓷置于上述混合液中煮5-10分钟后，将稀土陶瓷取出放于740-860℃的炉子中随炉子自然降温，制得稀土陶瓷高温相变蓄放能材料；所述无机盐混合物包括以下重量份数的组分：氟化锂12-18份；氯化钠50-70份；氯化钾15-35份；碳酸钠20-30份；

氧化锆和稀土氧化物的固溶体的制备方法为：将氧氯化锆溶液利用氨水溶液调节pH值至8，静置24h后过滤，水洗，制得溶胶；然后将溶胶加热至80℃，再加入稀土硝酸盐溶液，然后利用氨水溶液调节pH值至7，再加入双氧水，慢速搅拌反应2-4h后过滤，慢速搅拌的速率为200-300rpm，烧结；烧结时采用的温度曲线为按1℃/min的升温速率升温至350℃，在350℃保温1h后，按相同的升温速率升温至800-920℃，然后保温1h后，自然降温；制得氧化锆和稀土氧化物的固溶体；

所述稀土硝酸盐溶液为将稀土硝酸盐溶于其体积数8-10倍的去离子水中后过滤制得的溶液；

所述氧氯化锆溶液为将氧氯化锆溶于其体积数6-8倍的去离子水中后制得的溶液；

稀土硝酸盐的加入量按氧化物计与氧氯化锆的摩尔数之比为0.05-0.5:1；

双氧水的加入量与稀土硝酸盐按氧化物计对应的重量的比为1:2-1；

所述稀土氧化物具体为氧化镧、氧化钇或氧化铈中的一种；稀土氧化物与氧化锆的摩尔比为0.05-0.5:1。

2.根据权利要求1所述的稀土陶瓷高温相变蓄放能材料的制备方法，其特征在于，所述纤维素为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素中的一种；所述纤维素的分子量为6000-30000；所述研磨机为砂磨机，砂磨机中的磨球直径为0.8-2mm，研磨速度为800-1600rpm，研磨时间为20-40分钟。

3.根据权利要求1所述的稀土陶瓷高温相变蓄放能材料的制备方法，其特征在于，所述氧化镁为经过500目筛过滤后的颗粒。

4.根据权利要求1所述的稀土陶瓷高温相变蓄放能材料的制备方法，其特征在于，所述氨水溶液的浓度为1mol/L。

5.根据权利要求1-4任一所述的制备方法制备的一种稀土陶瓷高温相变蓄放能材料，其特征在于，所述稀土陶瓷高温相变蓄放能材料包括相变材料和稀土陶瓷；所述稀土陶瓷的孔径为450-1000nm，孔隙率≥50％；所述相变材料均匀嵌入在稀土陶瓷的孔内；相变材料体积占其嵌入孔内体积的1/2-2/3；

所述相变材料为无机盐混合物，所述无机盐混合物由固态变为液态的相变温度为820-920℃；所述稀土陶瓷包括氧化锆和稀土氧化物的固溶体；所述稀土陶瓷烧结时的成型温度为1480-1560℃。

6.根据权利要求5所述的稀土陶瓷高温相变蓄放能材料，其特征在于，所述无机盐混合物还包括20-30重量份的氯化钙。

7.根据权利要求6所述的稀土陶瓷高温相变蓄放能材料，其特征在于，所述无机盐混合物还包括氟化镁、氟化钠、碳酸钡、碳酸钾、硫酸钠或硫酸钾中的一种；上述物质在相变材料中的加入量为5-10份。