[发明专利]一种矿物基化学储热复合材料及其制备方法

摘要

一种矿物基化学储热复合材料及其制备方法，本发明将滑石粉进行改性处理，制备得到了一种具有化学储热功能的矿物基化学储热复合材料，该矿物基化学储热复合材料，在环境温度＞60℃的条件下，层间的铵根离子会进入滑石粉晶格中，吸收热量形成H‑O、Mg‑N键，填补其缺陷，在环境温度低于20℃的条件下，晶格中与铵根离子形成的H‑O、Mg‑N键断裂，放出热量，从而达到储热放热的效果，且性能稳定，储热量大，能反复使用，反应条件温和，易控制，原料来源广泛，适合低温储热，具有广阔的市场前景。

主权项

1.一种矿物基化学储热复合材料，其特征在于：所述储热复合材料是通过化学键的生成与断裂来吸收和释放热能的层状矿物基复合材料，其由以下原材料制备得到：滑石粉40‑55份，纳米石墨5‑15份，扩层剂5‑10份，铵盐30‑45份，溶剂适量，其中所述的滑石粉为纯度≥98%，细度为800‑1500目的层状滑石粉；所述的纳米石墨为粒径为10‑50nm的石墨粉体；所述的扩层剂为烷基氨基酸、烷基内酰胺、烷基二胺、烷基醇胺中的一种或多种；所述的铵盐为马来酸铵、酒石酸铵、柠檬酸铵、水杨酸铵、苹果酸铵中的一种或多种；所述的溶剂为去离子水，其目的是使滑石粉溶解形成浆料；所述储热复合材料由如下方法制备得到:（1）、将40‑55重量份的滑石粉与5‑10重量份的扩层剂、适量的去离子水均匀混合后加入 到行星式球磨机中，并加热，在50‑60℃的温度、400‑500r/min的速度下研磨30‑60min出料过滤得到混合物，即利用滑石粉中镁离子带有的正电荷与扩层剂中烷基所带有的负电荷间的相互吸引作用，把烷基基团嵌入到滑石粉层状结构的间隙中，撑大滑石粉层间距，起到扩层效果；（2）、将步骤（1）得到的混合物与5‑15重量份的纳米石墨、30‑45重量份的铵盐在适量的去离子水中进行均匀的分散混合溶解，并用超声波震荡处理10‑20min，使纳米石墨、铵盐在滑石粉的吸附作用下浸入到层间，取出在0‑10℃的低温条件下进行干燥处理，得到滑石粉复合材料；（3）、将步骤（2）得到的滑石粉复合材料采用电子束进行轰击，使滑石粉中存在的Mg=O双键部分断裂，造成滑石粉晶格缺陷，提高滑石粉的活性，得到具有化学储热功能的矿物基化学储热复合材料。