一种中高温复合相变蓄热材料及其制备方法与流程

本发明属于复合材料领域，涉及一种复合相变蓄热材料，具体涉及一种中高温复合相变蓄热材料及其制备方法。

背景技术：

碳酸熔盐熔点高，比热大，如碳酸钠、碳酸钾二元熔盐低共熔点为710℃，比热为1.56j/（g·℃），潜热150j/g，且碳酸熔盐腐蚀性小、密度大，比较适合制备相变蓄热材料。采用直接混合法制备的碳酸钠/氧化镁复合相变储热材料，研究表明碳酸钠质量分数为90%，材料的储放热性能最好；采用混合-压制-烧结工艺制备了碳酸钠、碳酸钡/氧化镁复合相变储热材料，相变材料质量分数为50%，相变潜热为83j/g，但这些材料不是制造成本高，就是相变潜热低，或者是成型困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种中高温复合相变蓄热材料及其制备方法，为制备物美价廉的定型蓄热材料而提出的。

本发明为了实现上述目的，采用了以下技术方案：一种中高温复合相变蓄热材料，其特征在于，材料包括：氯化钠，氯化钾，碳酸钾，碳酸钠，氧化镁，黏结剂，其中所述氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠按照质量比2.3∶2.8∶1∶3混合，在烘箱内100℃环境下干燥10小时，放马弗炉中700℃烧制1.5小时，得到混合熔盐中间产物，按照质量比为60%的混合熔盐中间产物与40%的氧化镁和黏结剂混合物进行充分研磨混合30分钟，氧化镁和黏结剂质量比为4∶1，黏结剂为硅酸钠和硅酸钙质量比1∶1的混合物，再添加适量的水，然后再在马弗炉中700℃下烧制2小时，最终得到中高温复合相变蓄热材料，再根据不同的需要压制成不同的形状。

所述氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠按照质量比2.3∶2.8∶1∶3混合。

所述混合熔盐中间产物与氧化镁和黏结剂混合物的质量比为3∶2。

所述黏结剂为硅酸钠和硅酸钙的混合物，且质量比为1∶1。

所述氧化镁和黏结剂混合物，氧化镁和黏结剂质量比为4∶1。

所述混合熔盐中间产物与氧化镁和黏结剂混合物充分研磨混合后，需加适量的水。

所述中高温复合相变蓄热材料可以根据不同的需要压制成不同的形状。

一种中高温复合相变蓄热材料的制备方法，还包括：所述氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠混合物，在烘箱内100℃环境下干燥10小时，放马弗炉中700℃烧制1.5小时，得到混合熔盐中间产物。

所述混合熔盐中间产物与氧化镁和黏结剂混合物进行充分研磨混合30分钟，再添加适量的水，然后再在马弗炉中700℃下烧制2小时，最终得到中高温复合相变蓄热材料。

附图说明

图1显示为本发明具体实施方式的中高温复合相变蓄热材料制备的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明技术方案的主要思想是采取使用氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠混合物为相变材料，结合氧化镁和黏结剂制备中高温复合相变蓄热材料。

该中高温复合相变蓄热材料的配方是，氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠按照质量比2.3∶2.8∶1∶3混合，质量比为60%的混合熔盐中间产物与40%的氧化镁和黏结剂混合物进行充分研磨混合，其中氧化镁和黏结剂质量比为4∶1，黏结剂为硅酸钠和硅酸钙质量比1∶1的混合物。

图1是本发明具体实施方式的中高温复合相变蓄热材料制备的流程图。如图1所示，该中高温复合相变蓄热材料制备的流程包括以下步骤：步骤101，将氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠分别加入发生罐。

步骤102，将上述原料按照2.3∶2.8∶1∶3混合，进行称重配料。

步骤103，将配料好的原料在烘箱内100℃环境下干燥10小时，放马弗炉中700℃烧制1.5小时，得到混合熔盐中间产物。

步骤104，按照质量比为60%的混合熔盐中间产物与40%的氧化镁和黏结剂混合物进行充分研磨混合30分钟，氧化镁和黏结剂质量比为4∶1，黏结剂为硅酸钠和硅酸钙质量比1∶1的混合物，再添加适量的水，然后再在马弗炉中700℃下烧制2小时，最终得到中高温复合相变蓄热材料。

步骤105，再根据不同的需要压制成不同的形状。

实施效果

采用了本发明的技术方案，以采用氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠四元熔盐作为相变材料制备的中高温复合相变储热材料相变潜热最高为142.69j/g，相变峰值温度最低为567℃。氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠四元熔盐高温复合相变材料在700℃下循环6个周期，质量变化率在0.6%（质量分数）以内；在700℃下加热50h，相变峰值温度及相变潜热基本保持不变，常温抗压强度大于16mpa，说明具有很好的高温热稳定性，所以在中高温蓄热方面有很好的应用前景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。