一种复合无机水合盐相变材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合建筑装饰材料领域，尤其涉及到一种复合无机水合盐相变材料。
【背景技术】
[0002]目前，社会能源总消耗的很大一部分用于建筑领域。从目前大量应用的建筑装饰材料如外墙板，内墙板，地板，吊顶，致热(冷)设备如空调、地暖、地源热、锅炉热水器等等，都存在着不同情况的问题。
[0003]人们利用采暖或空调的目的就是要平衡室内气温及增加室内的舒适度。而如果将相变材料用于建材，将很好的起到或者增加这种作用。蓄冷方面，在电价低、空调负荷低的时间内蓄冷，在电价高、空调负荷高时释冷，以此从时间上全部或局部转移制冷负荷。在蓄热方面利用建筑材料的蓄热能力来调整室内的热波动，热流的波动幅度被削弱，作用的时间被退后。通过恰当的设计，就可以把温度的波动控制在较舒适的范围内。
[0004]相变物质结合进成型的建材中，便形成一种新型的复合储能建筑材料。使用相变物质作为储能材料有如下优点:其一，相变基本上在恒温下进行，这种特性有利于把温度变化维持在较小的范围内，使人体感到更舒适;其二，相变材料有很高的储热密度，对于房间内气温的稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。
[0005]例如在地暖领域，水地暖从铺装结构上分为湿式地暖和干式地暖两种。传统湿式地暖一般先在水泥面上铺设保温后走管，后用鹅卵石水泥浇注找平，加上地面装饰层，高度一般为8公分左右，占层高过多。具体来说，传统的湿式地暖存在如下问题:
[0006]1)湿式地暖为水泥砂浆铺设，加热后起温慢;2)湿式地暖结构之上的地面饰面，受返潮返碱影响，适应的材料有限；3)湿式地暖维修困难，如发现漏水、破损、堵塞情况，查找定位困难，维修时必须整体破坏地暖结构。
[0007]可见，为了提高建筑领域能源使用效率，降低建筑能耗非常迫切。为了解决上述问题，目前常用的是相变储能技术，相变储能技术通过相变材料相变时或放出大量热量，以达到能量存储的目的，是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式。
[0008]在相变储能材料中，固液相变储能材料是最有开发利用价值的，但是现有的固液相变储能材料存在如下问题:
[0009]1、现有的固液相变材料存在相分层和多次加热冷却循环后储能性能衰退问题。
[0010]2、固液相变材料在相变中有液相产生，具有一定的流动性，因此必须有容器盛装且容器必须密封以防止泄漏;特别是高温熔融盐对容器有相当强的腐蚀，必须选用惰性容器加以封装。这些缺点在很大程度上束缚了固液相变材料在实际生产中的应用。
[0011]3、固液相变材料在从液态冷却至固态的过程中一般总存在着过冷问题，导致不能在所要求的温度范围内及时结晶。
[0012]因此，如何解决上述技术问题成为本领域技术人员致力于研究的方向。
【发明内容】
[0013]针对现有技术缺陷，本发明提供一种相变储能发生在常温环境下、固化成型的复合无机水合盐相变材料。
[0014]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0015]—种复合无机水合盐相变材料，其中，应用于建筑相变材料中，所述复合无机水合盐相变材料的原料重量份配比为:
[0016]氧化镁粉100份，粘土粉10?30份，珍珠岩5?7份，A1203填料6?25份，复合硫酸盐45?60份，木肩10?32份，柠檬酸0.2?1份，复合磷酸盐0.5?1份，水75?85份。
[0017]较佳的，上述的复合无机水合盐相变材料，其中，所述复合无机水合盐相变材料的原料重量份配比为:氧化镁粉100份，粘土粉30份，珍珠岩6份，A1203填料20份，复合硫酸盐60份，木肩10份，柠檬酸0.5份，复合磷酸盐0.5份，水80份。
[0018]较佳的，上述的复合无机水合盐相变材料，其中，还包括发泡剂，所述发泡剂的重量份为0.1?1份。
[0019]较佳的，上述的复合无机水合盐相变材料，其中，所述复合磷酸盐包括磷酸二氢钙、磷酸三钠、三聚磷酸钠及六偏磷酸钠中的任意一种或两种以上的组合;所述复合硫酸盐包括硫酸钙、硫酸铝、硫酸镁及硫酸亚铁中的任意一种或两种以上的组合。
[0020]较佳的，上述的复合无机水合盐相变材料，其中，所述复合无机水合盐相变材料应用于湿式地暖中。
[0021]本发明技术方案具有如下优点或有益效果:
[0022]本发明的复合无机水合盐相变材料不仅具有合适的相变温度，高储能密度以及小的过冷度，无分层、而且还具有稳定性好、导热系数大、安全环保、调节湿度、吸音、抑制微生物生长，吸收有毒挥发成分、防火A1级，抗弯强度高，自身具弱碱性，不返卤，不会腐蚀金属及耐水等效果。
【附图说明】
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、夕卜形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0024]图1是本发明复合无机水合盐相变材料配比示意图；
[0025]图2是本发明复合无机水合盐相变材料应用在湿式地暖上时与传统湿式地暖的性能比较图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
[0027]相变材料是一类在其本身发生相变的过程中，可以吸收环境的热(冷)量，并在需要时向环境放出热(冷)量，从而达到控制周围环境温度的目的的材料。其中，复合无机水合盐类固液相变储能材料，按其相变温度的范围可分为高温(大于250°C)、中温(100?250°C)和低温(小于100°C)相变材料。本发明的复合无机水合盐相变材料发生在常温环境下，属于低温相变材料中优选的温度范围。
[0028]如图1所示，本发明的复合无机水合盐相变材料的原料重量份配比为:氧化镁粉100份，粘土粉10?30份，珍珠岩5?7份，A1203填料6?25份，复合硫酸盐45?60份，木肩10?32份，梓檬酸0.2?1份，复合磷酸盐0.5?1份，水75?85份。在一可选但非限制性的实施例中，优选的，复合无机水合盐相变材料的原料重量份配比为:氧化镁粉100份，粘土粉30份，珍珠岩6份，A1203填料20份，复合硫酸盐60份，木肩10份，柠檬酸0.5份，复合磷酸盐0.5份，水80份。
[0029]在本发明的实施例中，根据工艺需要，本发明的复合无机水合盐相变材料，还包括重量份数为0.1?1份的发泡剂，优选的包括重量份数为0.6份的发泡剂。
[0030]本发明的复合无机水合盐相变材料中，复合磷酸盐包括磷酸二氢钙、磷酸三钠、三聚磷酸钠及六偏磷酸钠等中的任意一种或两种以上的组合。复合硫酸盐包括硫酸钙、硫酸铝、硫酸镁及硫酸亚铁中的任意一种或两种以上的组合;粘土粉包括红土粉、黄土粉、黑土粉、凹凸棒粘土、膨润土中的任意一种或两种以上的组合;A1203填料包括铝硅灰、招矾土、高岭土中的任意一种或两种以上的组合。
[0031]在本发明的复合无机水合盐相变材料中，所述的氧化镁粉是由含碳酸镁(MgC03)的菱镁矿在700至800摄氏度煅烧出具有一定活性的粉末材料，可参与胶凝反应，起到将其他混合物料胶凝的作用，此为化学反应凝结，产生纯粹的无机物结构，也称作轻烧氧化镁。
[0032]本发明所述的红土粉，由红土经干燥、粉磨而成，其细度约350?500目，主要包括高岭石、水白云母、蒙脱石、石英和长石。本发明所使用的红土粉含二氧化硅65.18?71.86%，三氧化二铝15.02?17.99%，三氧化二铁3.27?6.61%，氧化钙0.75?1.68%，氧化镁0.89?2.07 %，烧失量4.19?6.20 %。其具有优异的抗冻融性、吸音作用、耐风化耐腐蚀性及显热蓄热能力等。
[0033]本发明所述的凹凸棒粘土，为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。表面积可达9.6?36m2/g，化学惰性，抑制微生物生长，吸收有毒挥发成分等。
[0034]本发明所述的复合磷酸盐和复合硫酸盐都为改性剂，均起到改性的作用。所述改性是指不同的改性剂会使同材料的微观结构发生不同用途的变化，加速或减缓胶凝反应的速度，使单一的水合无机盐相变成分成为二相或三相的复合水合无机盐，获得合适的相变温度范围，消除过冷、分层现象和保证长时间的使用寿命，以适应制造环境的变化。
[0035]本发明所使用的发泡剂包括物理发泡剂。对于物理发泡剂而言，泡沫细孔是通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的。所述发泡剂经合适的发泡机发泡成包含有均匀气泡的形态，慢速搅拌混合至浆料中，因其形态具备一定的稳定性，在结构中形成较致密的孔隙，对增加最终材料的强度有利且有利于将板材控制成较低的密度。本发明优选的物理发泡剂是复配型物理发泡剂，包括低沸点的烷烃、氟碳化合物等，其不仅具有发泡倍数高、泡沫稳定性好、泌水量低等优点，同时还能对水泥起到一定的改性作用，降低产品返卤泛霜的概率。
[0036]本发明的复合无机水合盐相变材料通过胶凝反应，产生固化的高强度的板材或任意有强度的形状，其结构是微孔结构，其微孔孔径为0.5?Ιμπι。
[0037]所述复合无机水合盐相变材料具有微孔结构的具体原理如下:
[0038]MgO与复合硫酸盐和水在合适的配比和外加剂(如磷酸盐、柠檬酸、蔗糖等)，外加剂在胶凝反应中抑制MgO水形成Mg(OH)2的速度，使复合硫酸盐更有效的参与水