[发明专利]一种稀土陶瓷高温相变蓄放能材料及其制备方法

摘要

本发明属于相变蓄放能材料领域，涉及稀土陶瓷高温相变蓄放能材料及其制备方法。相变蓄放能材料包括相变材料和稀土陶瓷；稀土陶瓷的孔径为450‑1000nm，孔隙率≥50%；相变材料均匀嵌入在稀土陶瓷的孔内；相变材料体积占其嵌入孔内体积的1/2‑2/3；相变材料为无机盐混合物，无机盐混合物由固态变为液态的相变温度为820‑920°C；稀土陶瓷包括氧化锆和稀土氧化物的固溶体。本发明采用的无机盐混合物，将腐蚀性较强、熔点较高、潜热较低的氟盐与其他无机盐复合后，形成的无机盐混合物中的熔点有所降低，同时潜热增大，在尽可能蓄能的同时，又避免相变温度过高，使腐蚀性较强的氟盐气化分解，腐蚀陶瓷材料。

主权项

1.一种稀土陶瓷高温相变蓄放能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化铝92‑98份、氧化锆和稀土氧化物的固溶体5‑8份、氧化镁1‑3份、纤维素溶液60‑80份以及100‑150去离子水，放入研磨机中混合研磨，然后制得混合浆液，然后将混合浆液注入模具中制模，待制模成品干燥后高温烧结，制得稀土陶瓷；制模成品干燥后高温烧结的烧结温度曲线为：从室温用24小时的时间升温至1480‑1560℃，然后随炉自然冷却；纤维素溶液为将纤维素粉末溶于其体积数30‑50倍的去离子水中制得；(2)将相变材料中的无机盐混合物混合后恒温加热溶解制得混合液，所述无机盐混合物的加热温度为820‑920℃；然后将稀土陶瓷置于上述混合液中煮5‑10分钟后，将稀土陶瓷取出放于740‑860℃的炉子中随炉子自然降温，制得稀土陶瓷高温相变蓄放能材料；所述无机盐混合物包括以下重量份数的组分：氟化锂12‑18份；氯化钠50‑70份；氯化钾15‑35份；碳酸钠20‑30份；氧化锆和稀土氧化物的固溶体的制备方法为：将氧氯化锆溶液利用氨水溶液调节pH值至8，静置24h后过滤，水洗，制得溶胶；然后将溶胶加热至80℃，再加入稀土硝酸盐溶液，然后利用氨水溶液调节pH值至7，再加入双氧水，慢速搅拌反应2‑4h后过滤，慢速搅拌的速率为200‑300rpm，烧结；烧结时采用的温度曲线为按1℃/min的升温速率升温至350℃，在350℃保温1h后，按相同的升温速率升温至800‑920℃，然后保温1h后，自然降温；制得氧化锆和稀土氧化物的固溶体；所述稀土硝酸盐溶液为将稀土硝酸盐溶于其体积数8‑10倍的去离子水中后过滤制得的溶液；所述氧氯化锆溶液为将氧氯化锆溶于其体积数6‑8倍的去离子水中后制得的溶液；稀土硝酸盐的加入量按氧化物计与氧氯化锆的摩尔数之比为0.05‑0.5:1；双氧水的加入量与稀土硝酸盐按氧化物计对应的重量的比为1:2‑1；所述稀土氧化物具体为氧化镧、氧化钇或氧化铈中的一种；稀土氧化物与氧化锆的摩尔比为0.05‑0.5:1。