[发明专利]一种粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料，其特征在于，该粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料包括的原料组分及各个原料组分的质量百分比为：基体材料50~70%，无机复合相变材料为30~50%，粘结剂为1~3%；

所述的基体材料包括的成分及各个成分的质量百分比为：粉煤灰为45~50%，铝渣为40~45%，铬铁矿砂为5~15%；

所述的铝渣包括的粒度及各个粒度的质量百分比为：10~50目粒度的铝渣为40~50%，50~100目粒度的铝渣为40~50%，大于100目粒度的铝渣为5~20%，所有目数粒度的粉煤灰的质量百分比为100%；所述的铝渣包括的成分及各个成分的质量百分比为：α-Al₂O₃为40~70%、MgO为20~30%、CaO为10~20%，余量为杂质；

所述的铬铁矿砂包括的粒度及各个粒度的质量百分比为：4~10目粒度的铬铁矿砂为40~50%，10~50目粒度的铬铁矿砂为30~40%，大于50目粒度的铬铁矿砂为10~30%，所有目数粒度的粉煤灰的质量百分比为100%；

所述的铬铁矿砂中，氧化铬的质量百分比≥70%；

所述的无机复合相变材料包括氯化钠和氟氢化钾，按质量比，氯化钠：氟氢化钾=1:1；

所述的粘结剂为水玻璃，水玻璃的质量浓度为10~20%，模数为3~3.5；

所述的粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料，采用以下制备方法制得：

步骤1：原料准备

按基体材料的成分配比，称量干燥后的粉煤灰、干燥后的铝渣、干燥后的铬铁矿砂，混合，得到基体材料；

按无机复合相变材料的成分配比，称量氯化钠，氟氢化钾，备用；

步骤2：混制

按配比，将基体材料搅拌均匀，加入氯化钠和氟氢化钾，继续搅拌均匀，最后按配比，加入粘结剂，搅拌均匀，得到混料；

步骤3：压制

将混料置于模具中，进行3~5次压型，形成压制料；其中，压型中，压力为150~190MPa，单次压制时间为3~5s；

步骤4：干燥

将压制料进行干燥，得到干燥料；其中，干燥温度为180~200℃，保温4~8h；

步骤5：烧结

将干燥料烧结，制得粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料；其中，所述的烧结，烧结温度为1200~1400℃，保温时间为8~10h，升温速率为5~10℃/min；

所述的粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料，其在100~980℃时，导热系数为0.95~1.65W/m.k，比热容达到1.6-1.9kJ/kg，抗压强度为20~30MPa。

2.如权利要求1所述的粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料，其特征在于，所述的粉煤灰包括的粒度及各粒度的质量百分比为：50~140目粒度的粉煤灰为30~40%，140~200目粒度的粉煤灰为30~40%，大于200目以上粒度的粉煤灰为20~40%，所有目数粒度的粉煤灰的质量百分比为100%。

3.权利要求1或2所述的粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：原料准备

按基体材料的成分配比，称量干燥后的粉煤灰、干燥后的铝渣、干燥后的铬铁矿砂，混合，得到基体材料；

按无机复合相变材料的成分配比，称量氯化钠，氟氢化钾，备用；

步骤2：混制

按配比，将基体材料搅拌均匀，加入氯化钠和氟氢化钾，继续搅拌均匀，最后按配比，加入粘结剂，搅拌均匀，得到混料；

步骤3：压制

将混料置于模具中，进行3~5次压型，形成压制料；其中，压型中，压力为150~190MPa，单次压制时间为3~5s；

步骤4：干燥

将压制料进行干燥，得到干燥料；其中，干燥温度为180~200℃，保温4~8h；

步骤5：烧结

将干燥料烧结，制得粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料；其中，所述的烧结，烧结温度为1200~1400℃，保温时间为8~10h，升温速率为5~10℃/min。

4.如权利要求3所述的粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的压制料，其湿态抗压强度为0.4~0.9MPa。