一种固液相变复合材料的制作方法

本实用新型涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种固液相变复合材料。

背景技术：

相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。相变材料可以分为水合盐相变材料比如CaCl2·6H2O和蜡质相变材料比如石蜡，在建筑节能中具有广泛的应用，其中一个重要方面就是以被动方式用于建筑的围护结构，如墙体、窗户、地板、屋顶以及混凝土、砖构件等，作用是增强建筑围护的热容，提高建筑的热惰性，从而降低建筑制冷或采暖的能耗，有助于提高建筑室内环境的热舒适性和实现建筑的零能耗。

目前，应用于建筑行业的相变材料的热惰性并不令人满意，液态的相变材料会吸收更多的太阳辐射，容易形成过热，为此所消耗的能耗较高，因此，开发具有较优热惰性且太阳辐射吸收较低的相变材料是非常有意义的。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种固液相变复合材料，这种固液相变复合材料具有较优的热惰性，且能耗较低。

本实用新型提供了一种固液相变复合材料，包括：

第一玻璃层；

复合在所述第一玻璃层上的红外梯度反射相变层；

复合在所述红外梯度反射相变层上的第二玻璃层。

优选的，所述红外梯度反射相变层包括：

复合在所述第一玻璃层上的第一红外反射相变层；

复合在所述第一红外反射相变层上的第二红外反射相变层；

复合在所述第二红外反射相变层上的第三红外反射相变层；

复合在所述第三红外反射相变层上的第四红外反射相变层；

复合在所述第四红外反射相变层上的第五红外反射相变层，所述第二玻璃层复合在所述第五红外反射相变层上；

所述第一红外反射相变层、第二红外反射相变层、第三红外反射相变层、第四红外反射相变层和第五红外反射相变层的红外反射强度依次呈梯度递减。

优选的，

所述第一红外反射相变层的厚度为2～3mm；

所述第二红外反射相变层的厚度为1～2mm；

所述第三红外反射相变层的厚度为1～2mm；

所述第四红外反射相变层的厚度为1～2mm；

所述第五红外反射相变层的厚度为1～2mm。

优选的，所述第一玻璃层的厚度为3～5mm。

优选的，所述红外梯度反射相变层的厚度为6～11mm。

优选的，所述第二玻璃层的厚度为3～5mm。

本实用新型提供了一种固液相变复合材料，包括：

第一玻璃层；

复合在所述第一玻璃层上的红外梯度反射相变层；

复合在所述红外梯度反射相变层上的第二玻璃层。

本实用新型提供的固液相变复合材料具有较优的热惰性，更适用于建筑的围护结构，且需要的能耗较低。在实际应用中，红外梯度反射相变层中的红外反射强度呈梯度变化，与红外梯度反射相变层中红外反射强度高的一面复合的玻璃层或树脂层安装在建筑的最外侧，最先接受日射，红外梯度反射相变层中红外反射强度高的部分可以先把大部分的红外线反射出去，温度也由外侧向里侧逐渐减低，所以红外梯度反射相变层可以在耗费红外反射材料的同时最大化地反射红外线，进而提高固液相变材料的热惰性，更适合用于建筑的围护结构。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的固液相变复合材料的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的固液相变复合材料的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

本实用新型提供了一种固液相变复合材料，包括：

第一玻璃层；

复合在所述第一玻璃层上的红外梯度反射相变层；

复合在所述红外梯度反射相变层上的第二玻璃层。结构参见图1，图1为本实用新型实施例1提供的固液相变复合材料的结构示意图。

所述第一玻璃层的厚度优选为3～5mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第一玻璃层的厚度为3mm。

所述红外梯度反射相变层的厚度优选为6～11mm。在本实用新型的某些实施例中，所述红外梯度反射相变层的厚度为6mm。

所述红外梯度反射相变层优选包括：

复合在所述第一玻璃层上的第一红外反射相变层；

复合在所述第一红外反射相变层上的第二红外反射相变层；

复合在所述第二红外反射相变层上的第三红外反射相变层；

复合在所述第三红外反射相变层上的第四红外反射相变层；

复合在所述第四红外反射相变层上的第五红外反射相变层，所述第二玻璃层复合在所述第五红外反射相变层上；

所述第一红外反射相变层、第二红外反射相变层、第三红外反射相变层、第四红外反射相变层和第五红外反射相变层的红外反射强度依次呈梯度递减。

结构参见图2，图2为本实用新型实施例2提供的固液相变复合材料的结构示意图。

所述第一红外反射相变层的厚度优选为2～3mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第一红外反射相变层的厚度为2mm。

所述第一红外反射相变层优选为包括固液相变材料和红外反射材料的混合层。在本实用新型中，所述固液相变材料优选包括水合盐相变材料和蜡质相变材料中的一种或几种。在本实用新型的某些实施例中，所述固液相变材料为CaCl2·6H2O、石蜡、硬脂酸或月桂酸。所述红外反射材料优选为In(Sn)2O3(ITO)或TiO2。所述第一红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第一红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为20wt％。

所述第二红外反射相变层的厚度优选为1～2mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第二红外反射相变层的厚度为1mm。

所述第二红外反射相变层的材质和组分优选与所述第一红外反射相变层的材质和组分相同，在此不再赘述。所述第二红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第二红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为16wt％。

所述第三红外反射相变层的厚度优选为1～2mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第三红外反射相变层的厚度为1mm。

所述第三红外反射相变层的材质和组分优选与所述第一红外反射相变层的材质和组分相同，在此不再赘述。所述第三红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第三红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为12wt％。

所述第四红外反射相变层的厚度优选为1～2mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第四红外反射相变层的厚度为1mm。

所述第四红外反射相变层的材质和组分优选与所述第一红外反射相变层的材质和组分相同，在此不再赘述。所述第四红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第四红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为8wt％。

所述第五红外反射相变层的厚度优选为1～2mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第五红外反射相变层的厚度为1mm。

所述第五红外反射相变层的材质和组分优选与所述第一红外反射相变层的材质和组分相同，在此不再赘述。所述第五红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第五红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为4wt％。

所述第二玻璃层的厚度优选为3～5mm。在本实用新型的某些实施例中，所述第二玻璃层的厚度为3mm。

本实用新型中，所述固液相变复合材料优选按照以下方法进行制备：

A)将第一红外反射相变材料涂覆在第一玻璃层上，固化后，形成第一红外反射相变层；

B)将所述第二红外反射相变材料涂覆在第一红外反射相变层上，固化后，形成第二红外反射相变层；

C)将所述第三红外反射相变材料涂覆在第二红外反射相变层上，固化后，形成第三红外反射相变层；

D)将所述第四红外反射相变材料涂覆在第三红外反射相变层上，固化后，形成第四红外反射相变层；

E)将所述第五红外反射相变材料涂覆在第四红外反射相变层上，然后在所述第五红外反射相变材料上覆上第二玻璃层，固化后，形成第五红外反射相变层，从而得到固液相变复合材料。

所述第一红外反射相变层、第二红外反射相变层、第三红外反射相变层、第四红外反射相变层和第五红外反射相变层的材质和组分同上，在此不再赘述。

本实用新型对所述第一红外反射相变材料的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的红外反射相变材料的制备方法即可。本实用新型优选按照以下方法制备所述第一红外反射相变材料：

将固液相变材料、红外反射材料和分散剂混合，研磨后制得第一红外反射相变材料。

所述红外反射材料优选为粒径为20～50nm的红外反射材料。在本申请的某些实施例中，所述红外反射材料为粒径为20nm的红外反射材料。

所述分散剂优选为分散剂PE。得到的第一红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第一红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为20wt％。

本申请对所述研磨的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的研磨方法即可。本申请对所述研磨后的粒径并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粒径即可。

本实用新型对所述第二红外反射相变材料的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的红外反射相变材料的制备方法即可。本实用新型优选按照以下方法制备所述第二红外反射相变材料：

将固液相变材料、红外反射材料和分散剂混合，研磨后制得第二红外反射相变材料。

所述红外反射材料优选为粒径为20～50nm的红外反射材料。在本申请的某些实施例中，所述红外反射材料为粒径为20nm的红外反射材料。所述分散剂优选为分散剂PE。得到的第二红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第二红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为16wt％。

本申请对所述研磨的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的研磨方法即可。本申请对所述研磨后的粒径并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粒径即可。

本实用新型对所述第三红外反射相变材料的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的红外反射相变材料的制备方法即可。本实用新型优选按照以下方法制备所述第三红外反射相变材料：

将固液相变材料、红外反射材料和分散剂混合，研磨后制得第三红外反射相变材料。

所述红外反射材料优选为粒径为20～50nm的红外反射材料。在本申请的某些实施例中，所述红外反射材料为粒径为20nm的红外反射材料。所述分散剂优选为分散剂PE。得到的第三红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第三红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为12wt％。

本申请对所述研磨的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的研磨方法即可。本申请对所述研磨后的粒径并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粒径即可。

本实用新型对所述第四红外反射相变材料的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的红外反射相变材料的制备方法即可。本实用新型优选按照以下方法制备所述第四红外反射相变材料：

将固液相变材料、红外反射材料和分散剂混合，研磨后制得第四红外反射相变材料。

所述红外反射材料优选为粒径为20～50nm的红外反射材料。在本申请的某些实施例中，所述红外反射材料为粒径为20nm的红外反射材料。所述分散剂优选为分散剂PE。得到的第四红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第四红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为8wt％。

本申请对所述研磨的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的研磨方法即可。本申请对所述研磨后的粒径并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粒径即可。

本实用新型对所述第五红外反射相变材料的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的红外反射相变材料的制备方法即可。本实用新型优选按照以下方法制备所述第五红外反射相变材料：

将固液相变材料、红外反射材料和分散剂混合，研磨后制得第五红外反射相变材料。

所述红外反射材料优选为粒径为20～50nm的红外反射材料。在本申请的某些实施例中，所述红外反射材料为粒径为20nm的红外反射材料。所述分散剂优选为分散剂PE。得到的第五红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量优选为1～20wt％。在本实用新型的某些实施例中，所述第五红外反射相变层中，所述红外反射材料的含量为4wt％。

本申请对所述研磨的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的研磨方法即可。本申请对所述研磨后的粒径并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粒径即可。

将本实用新型制备的固液相变复合材料加热至红外相变材料熔化呈液相进行实验。实验结果表明，本实用新型制备的固液相变复合材料的液相的温度比没有添加红外梯度反射相变层的复合材料的温度低5～7％。

本实用新型提供的固液相变复合材料具有较优的热惰性，更适用于建筑的围护结构，且需要的能耗较低。在实际应用中，红外梯度反射相变层中的红外反射强度呈梯度变化，与红外梯度反射相变层中红外反射强度高的一面复合的玻璃层或树脂层安装在建筑的最外侧，最先接受日射，红外梯度反射相变层中红外反射强度高的部分可以先把大部分的红外线反射出去，温度也由外侧向里侧逐渐减低，所以红外梯度反射相变层可以在耗费红外反射材料的同时最大化地反射红外线，进而提高固液相变材料的热惰性，更适合用于建筑的围护结构。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。