[发明专利]一种建筑节能相变储能蜂窝板及制备方法

说明书

本发明公开了一种建筑节能相变储能蜂窝板及制备方法，该相变储能蜂窝板以石蜡/膨胀石墨复合相变储能材料为相变物质，以铝制蜂窝板为芯板、以中密度纤维板为表层板，将相变材料填充到蜂窝板的蜂窝中，以环氧树脂为粘结剂，通过冷压制备而成。此方法制备的相变储能复合板，解决了目前相变储能材料普遍存在的渗漏、利用率低及耐久性差等关键问题。复合材料比石蜡的储热时间缩短了36.3%，放热时间缩短了34.0%。膨胀石墨的添加改善了石蜡放热不均匀的问题。制备的相变储能蜂窝板力学性能较为稳定，静曲强度为12.4MPa，弹性模量为2.4MPa，内结合强度为0.35MPa。相变储能蜂窝板的放热时间相比普通蜂窝板用时延长了80‑85%。

技术领域

本发明涉及一种相变储能复合板的制备方法，具体是一种装有相变储能材料的建筑节能复合蜂窝板的制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对居住环境的舒适度也提出了更高的要求。我国是人均能源相对缺乏的国家，而单位建筑面积的能耗却接近气候条件相近的发达国家的3倍。尽管目前广泛应用的外墙外保温和内墙内保温技术可以在一定程度上降低能耗，然而轻质建材的热容量有限，蓄热能力低，不能达到高效蓄热保温的目的，节能效果不理想。开发具有较高蓄热能力的建筑节能保温复合材料是建筑节能的迫切需要。相变储能建材是通过向传统建筑材料中加入相变材料制成的具有较高热容的轻质建筑材料，具有较大的潜热储热能力。相变储能建筑材料以相变墙体、相变隔板、相变地板以及相变天花板等形式构筑的建筑围护结构，提高建筑的节能保温能力，自动调节室内温度，降低室内温度波动，提高舒适度，节省采暖能耗，同时可以减小墙体自重和厚度，增加房屋的有效使用面积。因此，相变储能技术是实现建筑节能的重要途径，具有广阔的应用前景。相变储能蜂窝板由填充相变储能颗粒的铝蜂窝芯子、底板及高导热率的面板复合而成，具有储能密度大、相变热利用率高、有效封装、质轻、强度高，加工灵活、安装便捷等特点。目前相变储能蜂窝板的结构形式研究较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑节能复合相变储能蜂窝板的制备方法，该复合相变储能蜂窝板储/放热效率高，热稳定性好，物理力学性能满足蜂窝复合板行业标准。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种建筑节能相变储能蜂窝板的制备，其具体步骤如下：该相变储能复合蜂窝板由相变储能材料、铝制蜂窝板、3mm厚中密度纤维板组成。将复合相变材料填充在铝制蜂窝板中，每块的相变储能蜂窝板中复合材料的最佳填充量为77g。以环氧树脂为粘结剂，以3mm厚中密度纤维板为表板，在20℃、4MPa下冷压30min制备相变储能蜂窝板。

其中，该相变储能材料由石蜡和膨胀石墨复合而成，石蜡所占的质量比为78%-94%，最佳质量比为91%。二者混合后机械搅拌20min，待混合均匀后将其放入-0.1MPa，75℃的真空干燥箱中吸附12h，且每隔2小时搅拌一次，每次搅拌2min；冷却至室温，即制得石蜡/膨胀石墨复合相变储热材料。

其中，所使用的膨胀石墨是由可膨胀鳞片石墨在60℃的条件下真空干燥12h。每次称取2-3g可膨胀鳞片石墨置于高温陶瓷坩埚中，在800℃条件下马弗炉中热处理60s，制备而成的疏松多孔的膨胀石墨。

其中，测得制备的复合材料融化和凝固相变温度分别为22.25和23.32℃；融化和凝固相变潜热分别为192.6J/g和191.6J/g。

其中，复合材料相比石蜡的储热时间缩短了36.3%，放热时间缩短了34.0%。解决了石蜡导热能力差的问题，大大提高了储/放热效率。此外膨胀石墨的添加改善了石蜡放热不均匀的问题。

其中，制备的相变储能复合蜂窝板，其力学性能较为稳定，静曲强度为12.4MPa，弹性模量为2.4MPa，内结合强度为0.35MPa。