[实用新型]一种具有融雪除冰功能的含有相变材料的桥面板

说明书

本实用新型涉及一种具有融雪除冰功能的含有相变材料的桥面板，包括复合材料上面板和复合材料下面板，所述复合材料上面板和所述复合材料下面板之间装有金属格栅，所述金属格栅内设有泡沫金属材料，所述泡沫金属材料的内部闭孔内装有有机相变材料。本实用新型采取在泡沫金属3D打印过程中在其闭孔内加入有机相变材料的方法，使得有机相变材料与泡沫金属有效的结合在一起，充分发挥了有机相变材料潜热大的特点，且提高了相变材料的导热系数，应用于桥面板中，能够在低温工作时有效除雪。

技术领域

本实用新型涉及一种桥面板结构，尤其涉及一种具有融雪除冰功能的含有相变材料的桥面板结构。

背景技术

在冬季，雨雪天气路面、桥梁上的积雪结冰会对交通行车造成极大的不利影响，行车安全性得不到保障，极易发生交通事故，带来极大的经济损失。

目前，国内外路面冰雪清除方法有很多，但也会给路面结构和环境带来不同程度的危害，例如（1）机械和人工除冰。通过机械和人力施加作用，使得冰雪从路面结构上脱落下来，以达到除冰目的。但会暂时堵塞交通，影响道路、桥梁的正常运行，且还会出现除冰后再结冰现象。（2）盐类融雪剂除冰。这种除冰除雪方法能够快速除冰，但这些化冰雪盐类具有一定的腐蚀作用，会对路面结构和机动车辆造成损害，此外，大量使用还会对土壤、水体和大气等造成污染，破坏生态环境。（3）热熔法除冰。主要包括电缆加热、导电混凝土或沥青以及循环热流体等方法。但是这些方法会使得道路、桥梁建设成本增加，且除冰效果并不是很理想。

相变材料储能技术自70年代形成研究热点以来，相变材料储热的基础理论和应用技术研究在发达国家已经迅速崛起并得到不断发展。相变材料是随温度变化而改变物质状态并提供潜热的物质。相变储能技术利用相变材料特殊的性质，在相变材料因温度变化而发生相变的时候储热和放热的特性，应用于建筑物中能有效的减小建筑物结构的热负荷和冷负荷，是提高能源利用效率和保护环境的重要技术。相变材料中，与无机相变材料相比，有机类相变材料不易出现过冷或相分离现象，热化学性质稳定，相变时不会释放有毒气体，但是存在导热系数低、高温下易燃烧等缺点。

泡沫金属（如泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍、泡沫合金等）是一种由金属基体和气孔组成的新型结构功能材料,相对于实体金属材料,泡沫金属材料以牺牲了强度等力学性能为代价,获得了诸如热、声、能量吸收、轻质等优越性能,成为一种新型结构功能材料。由于其内部具有气孔，气孔占据了60%以上的体积，使得泡沫金属导热系数高。

因此，根据以上有机相变材料和泡沫金属的特点，如果能有效地将两者的优点有效的结合在一起应用于桥面板结构中，实现桥面路面冰雪清除，是本领域技术人员的一个重要研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有路面、桥梁传统除雪方式的不足，提出一种具有融雪除冰功能的含有相变材料的桥面板。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案为：一种具有融雪除冰功能的含有相变材料的桥面板，包括复合材料上面板和复合材料下面板，所述复合材料上面板和所述复合材料下面板之间装有金属格栅，所述金属格栅内设有泡沫金属材料，所述泡沫金属材料的内部闭孔内装有有机相变材料。

优选的，所述内部闭孔内体积的60%~90%填充有机相变材料，其余为空气。

优选的，所述泡沫金属材料经过3D打印技术成型，所述有机相变材料在所述泡沫金属材料打印过程中加入到所述泡沫金属材料的内部闭孔内。

优选的，所述复合材料上面板、所述复合材料下面板、所述金属格栅和所述泡沫金属材料之间通过粘结层粘接在一起。

优选的，所述复合材料上面板、所述复合材料下面板和所述泡沫金属材料之间通过膨胀螺栓固定。

优选的，所述有机相变材料为季戊四醇、新戊二醇、三羟甲基乙烷、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基氨基甲烷中的一种或几种。