一种可反复储热的陶瓷的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可反复储热的陶瓷的制备方法，属于陶瓷技术领域。
【背景技术】
[0002]日本东京大学的研究人员开发出了一种能够长时间存储热能的新型材料，他们将这种材料称为储热瓷(heat storage ceramic)。这是一种可以用作太阳能热发电系统或有效利用工业余热，能够使热能循环利用的储热材料，因为这种材料在弱压力条件下就能释放出存储的热能。
[0003]能够储热的材料包括砖或混凝土，能够缓慢地释放储存的热量，而其他材料如水或乙二醇，当它们从固态转换成液态的时候会吸收热量。但是，这些材料中没有一个能够长时间的储存热能，因为他们会随着时间缓慢地、自然地释放热量。一种能够长时间储存热能并在指定的时间里释放热量的材料，对于可再生能源领域来说是一个福音。
[0004]日本东京大学研究生院Ohkoshi教授的研究团队开发了这种能够长时间存储热能的储热瓷(heat storage ceramic)。这个材料，被称为条状λ五氧化三钛，仅由钛原子和氧原子组成，能够吸收和释放大量的热能(230kJ L-1)。存储的热能量非常大，相当于与在熔点的水的70%相变储能。此外，弱压力条件下，60MPa(mega Pascal)就促使条状λ五氧化三钛相变成β五氧化三钛，释放出存储的热量。除了直接应用热能，热量也能够被储存，以通过材料的电流或用光照射的方式，通过各种方法促使材料反复吸收和释放热量。
[0005]条状λ五氧化三钛是一种简单的氧化钛，蕴藏量丰富的元素而且很环保。目前储热瓷(heat storage ceramic)有望成为太阳能发电系统中应用的新材料，欧洲国家正在积极地推动其应用，而且它还能有效利用工业余热。这种材料还能在高级电子设备中应用，如压敏片，可重复利用的加热垫，压敏导电传感器，电流驱动型电阻随机存取存储器(ReRAM)，和光存储器等。该项技术在陶瓷上的应用还未见。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的问题是提供一种可反复储热的陶瓷的制备方法。
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种可反复储热的陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0008]步骤1):按重量百分比称取10?15%五氧化三钛蓝黑色粉末，85?90%陶土，将原料混合后注入球磨机，加水后进行粉磨，要求粉磨出的泥浆料细度为300?500目；
[0009]步骤2):将磨好的泥浆料进行沉淀;沉淀后抽出上层清液，并将沉淀物取出放在干净的地面上晒干，晒干时间为60?90天；
[0010]步骤3):将晒干后的泥土放入炼泥机中进行炼泥，同时排除泥中的空气；
[0011]步骤4):将炼好的泥制成相应的坯体，并在80?100°C的烘干房中进行烘干；
[0012]步骤5):将烘干后的坯体放入烧制陶瓷坯体，在800?1250°C下煅烧6?10小时，自然冷却后得到可反复储热的陶瓷制品。
[0013]这种陶瓷制品放置在光照处，五氧化三钛可转化成λ-五氧化三钛，可储存热量，在放置室内中时，在弱压条件下，其结构就会发生变化，转变成“β_五氧化三钛”可以释放热量，然后再将陶瓷制品在加热(80?100°C)后，五氧化三钛转化为λ-五氧化三钛，可继续吸收并储存热量。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
[0015]实施例1
[0016]—种可反复储热的陶瓷的制备方法，具体步骤如下:
[0017]步骤1):按重量百分比称取10%五氧化三钛蓝黑色粉末，90%陶土，将原料混合后注入球磨机，加水后进行粉磨，要求粉磨出的泥浆料细度为300目；
[0018]步骤2):将磨好的泥浆料进行沉淀;沉淀后抽出上层清液，并将沉淀物取出放在干净的地面上晒干，晒干时间为90天；
[0019]步骤3):将晒干后的泥土放入炼泥机中进行炼泥，同时排除泥中的空气；
[0020]步骤4):将炼好的泥制成相应的坯体，并在100°C的烘干房中进行烘干；
[0021]步骤5):将烘干后的坯体放入烧制陶瓷坯体，在800°C下煅烧10小时，自然冷却后得到可反复储热的陶瓷制品。
[0022]实施例2
[0023]—种可反复储热的陶瓷的制备方法，具体步骤如下:
[0024]步骤1):按重量百分比称取15%五氧化三钛蓝黑色粉末，85%陶土，将原料混合后注入球磨机，加水后进行粉磨，要求粉磨出的泥浆料细度为500目；
[0025]步骤2):将磨好的泥浆料进行沉淀;沉淀后抽出上层清液，并将沉淀物取出放在干净的地面上晒干，晒干时间为60天；
[0026]步骤3):将晒干后的泥土放入炼泥机中进行炼泥，同时排除泥中的空气；
[0027]步骤4):将炼好的泥制成相应的坯体，并在80°C的烘干房中进行烘干；
[0028]步骤5):将烘干后的坯体放入烧制陶瓷坯体，在1250°C下煅烧6小时，自然冷却后得到可反复储热的陶瓷制品。
[0029]实施例3
[0030]—种可反复储热的陶瓷的制备方法，具体步骤如下:
[0031]步骤1):按重量百分比称取12%五氧化三钛蓝黑色粉末，88%陶土，将原料混合后注入球磨机，加水后进行粉磨，要求粉磨出的泥浆料细度为400目；
[0032]步骤2):将磨好的泥浆料进行沉淀;沉淀后抽出上层清液，并将沉淀物取出放在干净的地面上晒干，晒干时间为75天；
[0033]步骤3):将晒干后的泥土放入炼泥机中进行炼泥，同时排除泥中的空气；
[0034]步骤4):将炼好的泥制成相应的坯体，并在90°C的烘干房中进行烘干；
[0035]步骤5):将烘干后的坯体放入烧制陶瓷坯体，在1000°C下煅烧8小时，自然冷却后得到可反复储热的陶瓷制品。
【主权项】
1.一种可反复储热的陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1):按重量百分比称取10?15%五氧化三钛蓝黑色粉末，85?90%陶土，将原料混合后注入球磨机，加水后进行粉磨，要求粉磨出的泥浆料细度为300?500目； 步骤2):将磨好的泥浆料进行沉淀;沉淀后抽出上层清液，并将沉淀物取出放在干净的地面上晒干，晒干时间为60?90天； 步骤3):将晒干后的泥土放入炼泥机中进行炼泥，同时排除泥中的空气； 步骤4):将炼好的泥制成相应的坯体，并在80?100°C的烘干房中进行烘干； 步骤5):将烘干后的坯体放入烧制陶瓷坯体，在800?1250°C下煅烧6?10小时，自然冷却后得到可反复储热的陶瓷制品。
【专利摘要】本发明公开了一种可反复储热的陶瓷的制备方法，其特征在于，按重量百分比称取五氧化三钛蓝黑色粉末、陶土，将原料混合后注入球磨机，加水后进行粉磨；将磨好的泥浆料进行沉淀；沉淀后抽出上层清液，并将沉淀物取出放在干净的地面上晒干；将晒干后的泥土放入炼泥机中进行炼泥，同时排除泥中的空气；将炼好的泥制成相应的坯体，并烘干；将烘干后的坯体放入烧制陶瓷坯体煅烧，自然冷却后得到可反复储热的陶瓷制品。这种陶瓷制品放置在光照处，五氧化三钛可转化成λ-五氧化三钛，可储存热量，一定条件下，转变成β-五氧化三钛可以释放热量，然后再将陶瓷制品在加热后，β-五氧化三钛转化为λ-五氧化三钛，可继续吸收并储存热量。
【IPC分类】C04B33/04, C04B33/13
【公开号】CN105481344
【申请号】CN201510953489
【发明人】蔡世山, 吴联柱
【申请人】上海高诚创意科技集团有限公司, 上海诚艺包装科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月17日