[发明专利]一种粉煤灰复合相变储能材料及其制备方法

说明书

本发明的一种粉煤灰复合相变储能材料及其制备方法，材料包括组分及质量百分含量为基体材料40～70％，无机复合相变材料28～55％和粘结剂2～5％，基体材料包括组分及质量百分含量为粉煤灰90～95和铬铁矿砂5～10％。制法为：按配比取粉煤灰和铬铁矿砂，干燥混合形成基体材料，搅拌后，按顺序加入无机复合相变材料，最后加入粘结剂，搅拌形成混料；并依次经过压型，干燥和烧结，制得粉煤灰复合相变储能材料。该发明采用的方法简单，采用粉煤灰为原料，实现废物利用，绿色环保，制备的相变储能材料各项性能均达到预期目标，可用于储能器保温发热材料，未来在储能器制造领域应用有前景广阔，具有较高的经济价值和绿色可持续发展的环境意义。

技术领域：

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种粉煤灰复合相变储能材料及其制备方法，特别是用固体废弃物粉煤灰为基体，无机盐为相变材料以及聚乙烯醇、水玻璃、树脂为粘结剂复合而成的粉煤灰相变储能材料的制备方法。

背景技术：

近年来，由于能源短缺以及环保问题加剧，各国开始重视可再生能源和回收废热，储热技术可用于解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾，是提高能源利用效率和保护环境的有效手段，储能材料在电力的“移峰填谷”、太阳能利用、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑采暖与空调的节能等领域具有广泛的应用前景，已成为世界范围的研究热点。

目前PCMs材料与建筑材料的结合方法主要包括直接掺入、浸渍、封装和定型相变材料等。其中定型相变材料指的是将相变材料分散在另外一种支撑材料中，形成一种复合材料。由于这种复合材料一般都具有较大的热容、合适的导热系数、较好的固定相变材料和较好的热循环稳定性，目前关注度越来越高。目前，相变储能材料在地板砖的应用研究方面取得了一定进展。

CN201688496U公开了一种具有加热功能的地板砖及其制造方法。该方法在泡沫混凝土的内部设有电热丝，泡沫混凝土的一侧面上设有凹槽，凹槽中设有插座、插头以及与插头连接的电线，电热丝的两端分别连接插座，插头通过电线连接电源，使地板砖直接具有加热功能。CN2151196Y公开了一种木质阻燃地板砖及其制造方法。该地板砖由多块经过阻燃剂浸泡处理的小木块粘接而成，每个小木块的反面均加工有半通的孔，用以防止变形，地面砖的表面涂刷有阻燃漆，阻燃漆的表面涂刷有一层耐温耐磨面漆。CN1864957A公开了一种相变调温储能地板及其制造方法。相变调温储能地板从碎木材、刨花、木屑中提取木材，加入从废纸中提取的纤维，同时加入PVC树脂和相变物质制成。CN101397489A公开了一种由石蜡、高密度聚乙烯及膨胀性阻燃剂组成的阻燃定形相变材料的制备方法。该方法通过采用膨胀型阻燃剂和金属粉的协同作用，使定形相变材料具有一定的阻燃性。CN101531885A公开了一种环保型阻燃、抑烟定形相变材料的制备方法，包括步骤：将改性纳米氢氧化镁、高分子弹性体以及协效阻燃剂加入密炼机，共混制成预混料；再加入相变物质，然后填充至模具中，经平板硫化机热压成型为板材，冷却后经高能电子束辐照交联，目前大多数研究主要集中在有机-有机类。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种利用粉煤灰、氯化钠、六水氯化镁、十水硫酸钠、聚乙烯醇溶液、水玻璃及铬铁矿砂为原料合成粉煤灰复合相变储能材料的方法。本发明合成用的原料大部分为无机材料，其中粉煤灰属于电厂排放的固体废弃物。本发明仅采用简单混合烧结方法，且在100℃～950℃发生3次相变，各项性能均达到预期目标，可用于储能器保温发热材料，未来在储能器制造领域应用有前景广阔，具有较高的经济价值和绿色可持续发展的环境意义。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种粉煤灰复合相变储能材料，包括组分及质量百分含量为基体材料40～70％，无机复合相变材料28～55％和粘结剂2～5％，其中：

所述的基体材料包括组分及质量百分含量为粉煤灰90～95和铬铁矿砂5～10％。

所述的粉煤灰包括粒度及质量百分含量为100目粉煤5～10％、140目40～45％和200目40～45％。