专利名称：一种储热材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于材料技术领域，涉及一种储热材料及其制备方法。
背景技术：
储热材料是太阳能利用、热能回收、制冷空调、建筑节能、航空航天、 家用储热式取暖等领域的重要组成部分，储热材料的性能及成本是决定这些 领域能否大范围推广和使用的重要因素。因此，研制出高储能密度、低成本 的储热材料至关重要。同时，必须考虑储热材料的化学稳定性即对周围设备 的腐蚀性。
目前，制备储热材料的技术得到一定程度的发展，CN 1309797C报道了 的一种复合陶瓷高温储热材料制备方法，材料的总储热能力180~200J/g，使 用的最高温度为卯0 1300'C。 CN 100427563C以玄武岩为粗骨料、铝矾土熟 料为细骨料，铝酸盐水泥为胶结剂，添加硅微粉、活性氧化铝粉、天然石墨 粉、蓝晶石微粉制备了储热材料。CN 100334179C制备的储热材料由三水醋 酸钠、八水氢氧化钡、十水硼酸纳、醋酸锌、十二垸基苯磺酸纳和明胶混合 而成，相变潜热220.06 243.8J/g。 CN 1273407C则报道了一种储热砖的制备 方法，采用了硅酸钠溶液为结合剂。目前这些制备技术，存在以下不足1) 比热小，储热能力一般；2)在储热材料成型压制过程中，需要采用成本较高 的结合剂。由此导致储热材料储能密度一般，制备成本较高，阻碍其在相关 领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备储热材料及其制备方法，所提供的储热 材料具有比热大，化学稳定性高等特点；所提供的制备储热材料的方法具有 工艺简单、成本低廉、矿物尾渣增值的特点。
为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案
一种制备储热材料的方法，其特征是，以赤铁矿为主料、高岭土选矿尾 渣为成型料、粘土为辅料，加水混合均匀，成型、干燥、焙烧。
所述的物料配比为赤铁矿70 87%，高岭土选矿尾渣为7 15%，粘土 为6 15%。所述的赤铁矿，其颗粒为微米级，且粒度均匀；所述的高岭土选矿尾渣 主要成分为Si02，含量为87.7%。
本发明所述储热材料的制备方法，1)混料先将高岭土选矿尾渣和粘土 混合均匀，加水至浸湿状态，然后加入赤铁矿混合，放置于通风处并控制其 水分含量；2)成型将混合料置于模具中，压制成型，制成试块；3)干燥: 试块放入烘箱中IOO'C干燥；4)焙烧试块在95(TC焙烧，冷却即为所述储 热材料。
本发明以价格低廉的赤铁矿为主料，使得整个储热材料具有很好的抗压 性能；采用高岭土选矿尾渣为成型料，充分利用其主要成分Si02，增强了储 热材料的耐火性、化学稳定性、比热容；利用粘土为辅料， 一方面在混合过 程中增强了赤铁矿颗粒之间的粘结力，无需外加成本较高的结合剂，另一方 面提高了储热材料的物理稳定性。材料的比热为0.152~0.mcal*g"*K"，导热 系数为1.11-1.32 (W'm十K")。
具体实施例方式
下面的实施例仅为了进一步说明本发明，而不是限制本发明。本发明可以 按发明内容所述的任一种方式实施。 实施例1:
取高岭土选矿尾渣1.4g、粘土 1.2g，均匀混合，加水至浸湿状态。将17.4g 赤铁矿加入其中，混合均匀。放置于通风处干燥至水分含量在3wt%，将混合 料置于模具中，压制成型，制成试块。试块置于烘箱中IO(TC干燥后，在950'C 焙烧，冷却即为储热材料。采用JR-3激光导热仪测试试块的比热为0.152 cal'g"，K-1，导热系数为1.32W'm十K"。
实施例2:
取高岭土选矿尾渣3.0g、粘土 3.0g，均匀混合，加水至浸湿状态。将14.0g 赤铁矿加入其中，混合均匀。放置于通风处干燥至水分含量在2wt%,将混合 料置于模具中，压制成型，制成试块。试块置于烘箱中100'C干燥后，在950'C 焙烧，冷却即为储热材料。采用JR-3激光导热仪测试试块的比热为0.181 cal'g"'K",导热系数为1.11W'm"'K'1。
权利要求
1、一种储热材料，其特征在于以赤铁矿为主料、高岭土选矿尾渣为成型料、粘土为辅料，按质量百分比计，物料配比为赤铁矿70～87％，高岭土选矿尾渣为7～15％，粘土为6～15％。
2、 根据权利要求1所述的储热材料，其特征在于所述赤铁矿的颗粒为 微米级，且粒度均匀。
3、 根据权利要求1所述的储热材料的制备方法，其特征在于包括以下步1)混料先将高岭土选矿尾渣和粘土混合均匀，加入水至浸湿状态，然 后加入赤铁矿混合，放置于通风处控制其水分含量2 3wt%; 2)成型将混 合料置于模具中，压制成型，制成试块；3)干燥试块放入烘箱中100'C干 燥；4)焙烧试块在950'C焙烧，冷却即为所述储热材料。
全文摘要
本发明公开了一种储热材料及其制备方法，以赤铁矿为主料、高岭土选矿尾渣为成型料、粘土为辅料，加水混合制备而成。其物料配比为赤铁矿为70～87％，尾渣为7～15％，粘土为6～15％。其制备方法是先混料将高岭土选矿尾渣和粘土混合均匀，加入水至浸湿状态，然后加入赤铁矿混合，放置于通风处并控制其水分含量；再成型将混合料置于模具中，压制成型，制成试块；然后干燥将试块放入烘箱中干燥；最后焙烧，冷却即为所述储热材料。材料的比热为0.152～0.181cal·g<sup>-1</sup>·K<sup>-1</sup>，导热系数为1.11～1.32W·m<sup>-1</sup>·K<sup>-1</sup>。其制备储热材料的方法具有工艺简单、成本低廉、矿物尾渣增值等特点。
文档编号C09K5/00GK101649185SQ20091004423
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月2日 优先权日2009年9月2日
发明者唐爱东, 李传常, 杨华明, 欧阳静 申请人:中南大学