用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，包括如下组分：氯化钠、聚合氯化铝、纳米无机材料以及添加剂，其中聚合氯化铝是以高岭土为原料，采用盐基度调节剂制备。本发明的目的在于提供一种热稳定性好的，导热系数高，工作温度范围宽的，低成本的熔融盐传热蓄热材料。
【专利说明】
用于太阳能冶金巧巧的导电膝融材料
技术领域
[0001] 本发明设及烙融材料领域，更具体地说，本发明设及一种用于太阳能冶金相蜗的 导电烙融材料。
【背景技术】
[0002] 太阳能冶金利用太阳能反射聚光，对高台上石墨相蜗，进行加热间溫度1500°C从 而达到冶金技术。
[0003] 由于太阳源的间歇性，可见性，不能全时照射，所W我们在相蜗冶金的基础上增加 中空内腔，添加特制的烙融盐来保持衡溫。当溫度快速升高时，烙融盐融化，导热对相蜗做 工，当阳光突然消失，融盐开始固化释放热量，W达到保持相蜗的溫度，而达到冶金的效果。 目前，市场上的一些导电烙融材料主要有硝酸烙盐，硝酸烙盐具有烙点低，热稳定性好，对 容器腐蚀性好等特点，但是，硝酸烙盐在高溫下容易分解，其上限使用溫度一般不超过600 C ,不适合太阳能冶金局溫的应用。
[0004] 现有技术中也公开了两者碳酸烙融体系，运两种碳酸烙融盐可W在800°C高溫下 使用，但是碳酸盐体系仍存在粘度高的问题，特别是在凝固的附件粘度更高，不适合作为高 溫传热蓄热材料。
[0005] 中国专利200910074994公开了一种氣盐基纳米高溫相变蓄热复合材料，是将纳米 级的金粒子、银粒子、铜粒子按一定比例复合到高溫相变的氣盐中得到，克服了氣盐基相变 材料存在的传热性能差，导热率低，凝固时提及收缩大等缺陷。但是在氣盐基中复合金粒 子、银粒子、铜粒子并没有克服氣基盐存在热传导率低，热稳定性差等缺陷，且成本高。关于 如何选择合适的组分制备出工作溫度范围宽，热稳定性好W及导热系数高的蓄热材料，使 其更适合在工业蓄能和太阳能冶金领域使用，有必要进一步研究和尝试。
【发明内容】
[0006] 为了客户现有的烙融盐传热蓄热材料存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供 一种热稳定性好的，导热系数高，工作溫度范围宽的，低成本的烙融盐传热蓄热材料。
[0007] 为了实现根据本发明的运些目的和其它优点，本发明通过W下技术方案实现:一 种用于太阳能冶金相蜗的导电烙融材料，包括按如下质量百分数计的组分： 氯化钢 30~80%; 聚合氯化铅 20~50%;
[000引 纳米无机材料 1~10%; 添加剂 ^10%。
[0009]优选的是，所述聚合氯化侣是W高岭±为原料，采用盐基度调节剂制备，聚合氯化 侣中Ξ氧化二侣含量为20~55wt%，盐基度为45~80wt%。
[0010] 优选的是，所述盐基度调节为氧化巧、灰巧粉、氨氧化钢、碳酸钢中的一种或几种。
[0011] 优选的是，所述纳米无机材料选自氮化娃、碳化娃、二氧化娃中的一种。
[0012 ]优选的是，所述纳米无机材料的粒径范围为10~30nm。
[0013] 优选的是，所述添加剂为氯化巧和氣基盐组成的混合物，其质量比为1:(0.2~ 0.5)。
[0014] 优选的是，所述氣基盐选自氣化裡或者氣化巧中的一种。
[0015] 本发明至少包括W下有益效果：
[0016] 1)本发明通过增加纳米无机材料，在高溫液相状态下，混合液内的纳米粒子稳定 悬浮，由于纳米粒子具有很大的比表面积和界面效应，大大增加了导电烙融盐的导热系数 和传热面积，导热系数明显提高，导热性能大大增加；
[0017] 2)本发明通过添加氯化巧和氣基盐组成的添加剂，可W得到具有不同相变溫度的 导电烙融盐，从而在很宽的溫度范围内满足太阳能冶金的要求；
[0018] 3)本发明通过加入利用高岭±为原料制备的聚合氯化侣，可W显著降低成本，通 过盐基度调节剂调节，可W提高热烙融盐的耐高溫溫度。
[0019] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，W令本领域技术人员参照说 明书文字能够据W实施。
[0021] 应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0022] 实施例1
[0023] 将质量比为1:0.2的氯化巧和氣化巧混合并揽拌均匀，静态加热至全部融化，然后 保溫10分钟，再自然冷却至室溫并粉碎，得到所述添加剂。
[0024] 将质量百分比为30 %氯化钢，50%聚合氯化侣，10 %纳米二氧化娃（平均粒径 lOnm) ,10%添加剂混合并揽拌均匀，静态加热到固体全部烙融，然后保溫30分钟，在自然冷 却至室溫并粉碎，得到所述导电烙融材料。
[0025] 对制备的导电烙融材料进行烙点、相变潜热和热稳定性测定。测定结果显示，所制 备的导电烙融材料的烙点为879°C，相变潜热1032kJ/kg。
[00%] 实施例2
[0027] 将质量比为1:0.4的氯化巧和氣化巧混合并揽拌均匀，静态加热至全部融化，然后 保溫10分钟，再自然冷却至室溫并粉碎，得到所述添加剂。
[0028] 将质量百分比为50%氯化钢，40%聚合氯化侣，5%纳米二氧化娃（平均粒径 3化m) ,5%添加剂混合并揽拌均匀，静态加热到固体全部烙融，然后保溫30分钟，在自然冷 却至室溫并粉碎，得到所述导电烙融材料。
[0029] 对制备的导电烙融材料进行烙点、相变潜热和热稳定性测定。测定结果显示，所制 备的导电烙融材料的烙点为849°C，相变潜热982kJ/kg。
[0030] 实施例3
[0031] 将质量比为1:0.5的氯化巧和氣化巧混合并揽拌均匀，静态加热至全部融化，然后 保溫10分钟，再自然冷却至室溫并粉碎，得到所述添加剂。
[0032] 将质量百分比为78 %氯化钢，20 %聚合氯化侣，1 %纳米二氧化娃（平均粒径 2化m)，l%添加剂混合并揽拌均匀，静态加热到固体全部烙融，然后保溫30分钟，在自然冷 却至室溫并粉碎，得到所述导电烙融材料。
[0033] 对制备的导电烙融材料进行烙点、相变潜热和热稳定性测定。测定结果显示，所制 备的导电烙融材料的烙点为819 °C，相变潜热889kJ/kg。
[0034] 实施例4
[0035] 将质量比为1:0.5的氯化巧和氣化巧混合并揽拌均匀，静态加热至全部融化，然后 保溫10分钟，再自然冷却至室溫并粉碎，得到所述添加剂。
[0036] 将质量百分比为65 %氯化钢，20%聚合氯化侣，10 %纳米二氧化娃（平均粒径 2化m) ,5%添加剂混合并揽拌均匀，静态加热到固体全部烙融，然后保溫30分钟，在自然冷 却至室溫并粉碎，得到所述导电烙融材料。
[0037] 对制备的导电烙融材料进行烙点、相变潜热和热稳定性测定。测定结果显示，所制 备的导电烙融材料的烙点为879°C，相变潜热1029kJ/kg。
[0038] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用。它完全可W被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言可容易地 实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节。
【主权项】
1. 一种用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，包括按如下质量百分数计 的组分： 氯化钠 30~80%; 聚合氯化铝 20-50%； 纳米无机材料 卜10%; 添加剂 1~10%。2. 如权利要求1所述的用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，所述聚合氯 化铝是以高岭土为原料，采用盐基度调节剂制备，聚合氯化铝中三氧化二铝含量为20~ 55wt%，盐基度为45~80wt%。3. 如权利要求2所述的用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，所述盐基度 调节为氧化钙、灰钙粉、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种。4. 如权利要求1所述的用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，所述纳米无 机材料选自氮化硅、碳化硅、二氧化硅中的一种。5. 如权利要求1所述的用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，所述纳米无 机材料的粒径范围为10~30nm。6. 如权利要求1所述的用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，所述添加剂 为氯化钙和氟基盐组成的混合物，其质量比为1:(0.2~0.5)。7. 如权利要求1所述的用于太阳能冶金坩埚的导电熔融材料，其特征在于，所述氟基盐 选自氟化锂或者氟化钙中的一种。
【文档编号】F24J2/34GK106010467SQ201610375973
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】王咏梅, 秦强
【申请人】南京达峰合金有限公司