[发明专利]一种高温相变储热材料、储热砖及其制备方法

说明书

本发明提供一种高温相变储热材料、储热砖及其制备方法。所述高温相变储热材料，包括基体材料、相变材料、粘合剂和烧结助剂，所述基体材料中包含电熔氧化镁。本发明提供的高温相变储热材料，包含有电熔氧化镁，电熔氧化镁具有较高的表面活性和较低的热膨胀系数，可以降低烧结过程中颗粒的表面张力，使原料颗粒在烧结过程中能够充分接触与融合，颗粒间的粘结性更好，有助烧结，在制备储热砖，尤其制备大尺寸储热砖时不会出现严重开裂、变形或强度不足的现象。

技术领域

本发明涉及储能材料领域，具体涉及一种高温相变储热材料、储热砖及其制备方法。

背景技术

目前，在许多能源利用系统中存在着能量供应和需求不匹配的矛盾，造成能量利用不合理和大量浪费，提高能源转换和利用效率是世界各国实施可持续发展战略必须优先考虑的重大课题。储能材料作为一种能源转换与存储的材料，可有效提高能源的利用效率，而相变储热材料可广泛应用于建筑节能、太阳能热利用、民用采暖等领域，是储能材料的主要研究方向之一。无机盐相变储热材料具有使用温度范围广、价格低廉的优点，是应用最广泛的相变储热材料。单一的无机相变储热材料相变温度较高，烧结时需要较高的烧结温度，但烧结温度较高时，制成的储热砖容易出现裂纹和形变，为了降低储热砖的烧结温度，现有技术中常常采用二元共晶的方式降低相变材料的相变温度，从而降低相变储热材料的烧结温度，进而防止储热砖出现裂纹和形变，但烧结温度低会导致储热砖的致密度和强度降低，因此提供一种不会影响储热砖致密度和强度且烧结时不会出现裂纹和形变的新的储热材料显得尤为重要。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的储热材料在烧结时容易出现裂纹和形变的缺陷，从而提供一种高温相变储热材料。

本发明还提供一种储热砖。

本发明还提供一种储热砖的制备方法。

为此,本发明提供一种高温相变储热材料，包括基体材料、相变材料、粘合剂和烧结助剂，所述基体材料中包含电熔氧化镁。

进一步地，所述基体材料、相变材料、粘合剂和烧结助剂的质量比为(32-59)：(40-56)：(0.5-6)：(0.5-6)。

进一步地，所述电熔氧化镁的粒径为40-80μm。

进一步地，所述相变材料为碳酸钠。

进一步地，所述粘合剂为硅酸钠、聚乙烯醇和纸浆废液中的一种或几种。

进一步地，所述烧结助剂为氧化铋、氧化铅和碳酸钡中的一种或几种。

本发明还提供一种所述的高温相变储热材料制备的储热砖。

本发明还提供一种储热砖的制备方法，包括以下步骤：

S1，将基体材料、相变材料进行混合，形成第一混合料；

S2，将所述第一混合料与粘合剂和烧结助剂进行混合，形成第二混合料；以及

S3，对所述第二混合料进行捏合、过筛和压制成型得到成型料，将所述成型料陈化处理后，再经烧结得到所述储热砖。

进一步地，S3中所述捏合为以第二混合料质量计，加入8％-16％的水进行搅拌捏合10-30min；所述过筛为将捏合完成的物质进行过20目筛的筛选。

进一步地，S3中所述压制成型的压力为为15-40Mpa，所述陈化为在25℃-100℃干燥4h-6h，所述烧结的烧结温度为800℃-870℃。

本发明技术方案，具有如下优点：