本发明属于水泥材料技术领域，具体地，涉及一种可蓄热的黑体水泥材料及制备方法。
背景技术
蓄热材料：就是一种能够存储热能和释放热能的新型化学材料，它在热量存储阶段，将高峰时期多余的热能储存起来，在使用阶段，通过蓄热材料将存储的热能释放出来，以供采暖、供热等。如此存储和释放过程循环，实现热能在时间和空间上的不协调性，达到能源的高效利用和节能的目的。显热蓄热不仅运用原理简单，材料成本低廉，而且具有很好的可行性。
现有技术中，最常见的显热蓄热介质主要有固体混凝土、可铸陶瓷，液体有矿物油，以及熔盐等。油类蓄热介质蓄热、释热方便快捷，但长期性能不稳定，且易燃，使用成本较高；熔岩类蓄热介质比热较高，化学性质稳定，但大部分熔盐熔点较高，在夜间系统长时间休眠或停机期间需要额外加热以保持其液相状态，有时液相熔盐局部结晶，出现层析现象，影响热交换效率。混凝土和可铸陶瓷是一种较好的显热蓄热介质，其比热容较高，单位热量储存成本低，建造维护容易。对显热蓄热介质，选用比热容大的物质是提高蓄热能力的一种可行的方法。
黑体水泥是依据斯忒藩－波耳兹曼定律提出的，即随着材料的黑度系数提高，其辐射和吸收能力都随之增强。黑体水泥与通用硅酸盐水泥相比，白天吸收热能特性更强，夜晚散发热量更大，具有优良的蓄热性能。特别是昼夜温差较大的地区，将黑体水泥用于工程，采取良好的热存储技术和系统设计，能够有效地降低建筑能耗，提高建筑节能保温效率，节约大量能源资源和保温材料的投入。
因此，本发明提供一种可蓄热的黑体水泥材料及制备方法。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可蓄热的黑体水泥材料及制备方法。
根据本发明的一个方面提供一种可蓄热的黑体水泥材料，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料65-94份、黑色着色剂1-5份、硅粉4-11份、聚丙烯纤维3-16份、脱氢醋酸钠3-8份、甲酸钙3-7份、玻纤毡2-8份、羟丙基甲基纤维素11-17份、辅助材料13-17份。
优选地，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料65-74份、黑色着色剂1-4份、硅粉7-11份、聚丙烯纤维3-11份、脱氢醋酸钠3-5份、甲酸钙3-6份、玻纤毡2-4份、羟丙基甲基纤维素11-15份、辅助材料13-14份。
优选地，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料68份、黑色着色剂3份、硅粉9份、聚丙烯纤维5份、脱氢醋酸钠4份、甲酸钙5份、玻纤毡3份、羟丙基甲基纤维素13份、辅助材料13份。
优选地，所述辅助材料为石膏、粉煤灰的混合物。
优选地，所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：sio2为12-21％，fe2o3为4-5％，al2o3为5-8％，cao为61-67％，余量为mgo。
优选地，所述玻纤毡为耐碱玻璃纤维短切原丝毡。
一种可蓄热的黑体水泥材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
（1）按照重量配比称量磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料；
（2）将磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料投入到球磨机内，球磨机磨筒转速为48-55r/min、上述原料在球磨机内停留时间30-35min，接着加入适量的水搅拌均匀，即制得可蓄热的黑体水泥材料。
优选地，所述（2）水的加入量为原料总量的0.5-2.3倍。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
1、本发明提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，采用磨细硅酸盐水泥熟料为主料，同时辅加黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料。其中，黑色着色剂主要作用为增强本水泥固化后的材料对阳光的吸收率，硅粉主要作用为增强本水泥凝固后的块体的对热量的传递。
2、本发明提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，采用本发明的配方制得的黑体水泥，通过自然养护，可做成蓄热性能和导热性能良好的水泥材料；制得的黑体水泥材料颜色黑度高，黑体辐射系数高，蓄热系数大，是蓄热性能、热辐射、热扩散性能良好的水泥材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料94份、黑色着色剂1份、硅粉11份、聚丙烯纤维3份、脱氢醋酸钠8份、甲酸钙3份、玻纤毡8份、羟丙基甲基纤维素11份、辅助材料17份。
作为优选方案，所述辅助材料为石膏、粉煤灰的混合物。
作为优选方案，所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：sio2为21％，fe2o3为4％，al2o3为8％，cao为61％，余量为mgo。
优选地，所述玻纤毡为耐碱玻璃纤维短切原丝毡。
一种可蓄热的黑体水泥材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
（1）按照重量配比称量磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料；
（2）将磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料投入到球磨机内，球磨机磨筒转速为48-55r/min、上述原料在球磨机内停留时间30-35min，接着加入适量的水搅拌均匀，即制得可蓄热的黑体水泥材料。
作为优选方案，所述（2）水的加入量为原料总量的2.3倍。
实施例2
本实施例提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料65份、黑色着色剂5份、硅粉4份、聚丙烯纤维16份、脱氢醋酸钠3份、甲酸钙7份、玻纤毡2份、羟丙基甲基纤维素17份、辅助材料13份。
作为优选方案，所述辅助材料为石膏、粉煤灰的混合物。
作为优选方案，所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：sio2为12％，fe2o3为5％，al2o3为5％，cao为67％，余量为mgo。
优选地，所述玻纤毡为耐碱玻璃纤维短切原丝毡。
一种可蓄热的黑体水泥材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
（1）按照重量配比称量磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料；
（2）将磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料投入到球磨机内，球磨机磨筒转速为48r/min、上述原料在球磨机内停留时间35min，接着加入适量的水搅拌均匀，即制得可蓄热的黑体水泥材料。
作为优选方案，所述（2）水的加入量为原料总量的0.5倍。
实施例3
本实施例提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料74份、黑色着色剂1份、硅粉11份、聚丙烯纤维3份、脱氢醋酸钠5份、甲酸钙3份、玻纤毡4份、羟丙基甲基纤维素11份、辅助材料14份。
作为优选方案，所述辅助材料为石膏、粉煤灰的混合物。
作为优选方案，所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：sio2为21％，fe2o3为5％，al2o3为8％，cao为67％，余量为mgo。
优选地，所述玻纤毡为耐碱玻璃纤维短切原丝毡。
一种可蓄热的黑体水泥材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
（1）按照重量配比称量磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料；
（2）将磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料投入到球磨机内，球磨机磨筒转速为48-55r/min、上述原料在球磨机内停留时间30-35min，接着加入适量的水搅拌均匀，即制得可蓄热的黑体水泥材料。
作为优选方案，所述（2）水的加入量为原料总量的2.3倍。
实施例4
本实施例提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料65份、黑色着色剂4份、硅粉7份、聚丙烯纤维11份、脱氢醋酸钠3份、甲酸钙6份、玻纤毡2份、羟丙基甲基纤维素15份、辅助材料13份。
作为优选方案，所述辅助材料为石膏、粉煤灰的混合物。
作为优选方案，所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：sio2为12％，fe2o3为4％，al2o3为5％，cao为61％，余量为mgo。
优选地，所述玻纤毡为耐碱玻璃纤维短切原丝毡。
一种可蓄热的黑体水泥材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
（1）按照重量配比称量磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料；
（2）将磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料投入到球磨机内，球磨机磨筒转速为48-55r/min、上述原料在球磨机内停留时间30-35min，接着加入适量的水搅拌均匀，即制得可蓄热的黑体水泥材料。
作为优选方案，所述（2）水的加入量为原料总量的0.5倍。
实施例5
本实施例提供的一种可蓄热的黑体水泥材料，所述可蓄热的黑体水泥材料包括如下重量份数的组分：磨细硅酸盐水泥熟料68份、黑色着色剂3份、硅粉9份、聚丙烯纤维5份、脱氢醋酸钠4份、甲酸钙5份、玻纤毡3份、羟丙基甲基纤维素13份、辅助材料13份。
作为优选方案，所述辅助材料为石膏、粉煤灰的混合物。
作为优选方案，所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：sio2为15％，fe2o3为5％，al2o3为6％，cao为66％，余量为mgo。
优选地，所述玻纤毡为耐碱玻璃纤维短切原丝毡。
一种可蓄热的黑体水泥材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
（1）按照重量配比称量磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料；
（2）将磨细硅酸盐水泥熟料、黑色着色剂、硅粉、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、甲酸钙、玻纤毡、羟丙基甲基纤维素、辅助材料投入到球磨机内，球磨机磨筒转速为48-55r/min、上述原料在球磨机内停留时间30-35min，接着加入适量的水搅拌均匀，即制得可蓄热的黑体水泥材料。
作为优选方案，所述（2）水的加入量为原料总量的1.3倍。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。