[发明专利]一种相变储能硅胶及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于建筑低碳节能技术领域,具体地说是一种相变储能硅胶及其制备和应用。

背景技术

自然环境中每天产生大量的热量，如：太阳能、动物体散发热、燃烧热、摩擦热、物体运转热等。相变储能材料是在其本身发生相变的过程中，吸收这些热量的物质，并在需要时向环境释放，而达到控制周围环境温度和节能的目的。按其化学组成可以分为：有机相变储能材料、混合相变储能材料和无机相变储能材料。有机相变储能材料具有化学稳定性好、相变温度适中、无相分离等优点，然而,有机相变储能材料导热系数较低,致使其在储能系统的应用中传热性能差,从而降低了系统的效能；混合相变储能材料具有在一定范围内可调的优点，但容易老化，经过几次循环后就失去储能效果；无机相变储能材料具有使用范围广、导热系数大、融解热较大、贮热密度大、相变体积变化小、毒性小、价格便宜等优点，深得人们青睐，因此这类无机储能材料的制备和应用在专利申请方面越来越多，如：《一种无机盐/陶瓷基高温相变储能材料的制备工艺》，申请号200510120619.7；《一种无机相变储能材料》，申请号201210037753；《一种无机盐/陶瓷基高温相变储能材料的制备工艺》，申请号CN200810065301.7；《一种高性能中温无机相变储能材料及其制备方法》，申请号201210557115等等。无机相变储能材料通常存在过冷、非均匀融解和相分离等现象，致使应该储能时不储能，应该释放能时不释放能，系统中出现明显分层，相变焓大大衰减。为了解决上述问题，发明人提出各种方案，如《一种储热介质及其用途》，申请号200610104583.8，提出硝酸镁，氯化镁和水组成共晶的盐水化合物；《一种无机相变储能材料》，申请号201210037753.0，采用在无机盐水合物中加入成核剂和分散剂；《一种无机水合盐相变储能材料的制备方法》，申请号200810065301.7，采用在无机盐水合物中加防过冷剂四硼酸钠，这些方法虽然有一些效果，但也只局限于某些体系，在相变储能材料选择和使用存在一定的局限，中益能研究发现，将无机盐水合物相变储能材料分散到纳米级微粒，包裹成纳米微胶囊，能很好地解决相变储能材料的过冷和相分离问题，发明人根据这一发现和构思开发出一系列纳米无机相变储能材料，并申请专利：《一种中温无机纳米相变储能材料及其制备方法》专利号:201310387416.9；《一种高温无机纳米相变储能材料及其制备方法》专利号:201310387301.X；《一种无机纳米相变储能材料及其制备方法》专利号:201310387329.3；《一种复合无机纳米相变储能材料及其制备方法》专利号:201310387439.X。为解决无机相变储能材料存在的过冷和相分离问题，本发明发明人还研究一种微胶囊，将相变储能材料包裹在微胶囊内。

发明内容

本发明的目的，在于制备一种微胶囊，将无机相变储能材料包裹在微胶囊中，从而解决无机相变储能材料的过冷和相分离问题，具体说是一种相变储能硅胶，用于建筑屋节能保温工程方面。

本发明一种相变储能硅胶及其制备和应用，是以硅酸盐和无机酸为原料,经过加热而得的含无机水合盐相变储能材料的硅胶微胶囊,根据原料不同,可以制得多种不同相变温度和热焓值的硅胶微胶囊,硅胶含水量40%。

所指的硅酸盐为硅酸钙盐或硅酸钠盐，所指的无机酸为盐酸、硝酸、硫酸或磷酸。

上述所指多种不同相变温度和热焓值的硅胶微胶囊为：含Na₂SO₄·10H₂O，Ca（NO₃）₂·4H₂O，Na₃PO₄·12H₂O或CaCl₂·6H₂O的硅胶微胶囊。

步骤（4）中加入的碳酸盐为碳酸铵。

本发明一种相变储能硅胶的制备方法，按下列加工：

（1）按重量比称取原料

无水硅酸盐粉末20份

浓酸30份

水30份

（2）将30份浓酸加入到30份水中配制成酸水溶液；

（3）将无水硅酸盐粉末加入到步骤（2）搅拌反应30分钟，陈化60分钟，取沉淀过滤，循环水洗涤至洗液PH为6，得胶囊。

上述所指的硅酸盐是硅酸的金属盐为钠或钙盐。

上述所指的酸是硫酸或盐酸或硝酸或磷酸。