[发明专利]多孔SiC材料及其制备方法和相变储能材料

说明书

本发明提供了一种多孔SiC材料的制备方法，所述制备方法包括：浓硫酸处理糖类制备多孔碳材料；在所述多孔碳材料的下层和上层铺设石英和焦炭混合物，密闭焙烧、冷却至室温，即得所述多孔SiC材料。本发明的制备方法工艺简单，可以广泛适用，并且能有效解决无机水合盐相变储能材料的相分离和过冷度的问题。本发明还涉及一种多孔SiC材料和利用其得到的相变储能材料。

技术领域

本发明涉及储能材料的技术领域，更具体地，涉及多孔SiC材料及其制备方法和相变储能材料。

背景技术

能源是人类文明的基石，是人类经济活动的重要保障，对于人类社会发展至关重要。就目前而言，人类能源结构中仍然以化石能源为主，即石油、煤炭和天然气，能源消耗占约能源总体消耗的84％，随之而来的环境污染和碳排放问题越发突出。

建筑、工业和交通是能源消耗最主要的三大领域。其中，世界建筑耗能早在2015年就已经超过工业和交通，成为能源消耗的最主要方面。而在中国，伴随着经济的快速发展和城市化进程的明显加快，每年建成的新建建筑达到了16～20亿平方米，由此带来的能源消耗和环境污染问题受到高度重视。

将相变储能材料应用于建筑材料中，可以有效利用清洁无污染的太阳能大幅度降低建筑能耗。建筑用相变储能材料分为有机和无机两大类。其中，有机相变储能材料由于容易泄露、易燃和导热率低的问题阻碍了其在建筑节能方面的应用。无机相变储能材料(无机水合盐)的相变点从0℃到100℃以上均可选择并且储能密度大。这些优点使得无机水合盐可以被应用于建筑节能相变储能材料。但是，无机水合盐在吸收、释放热能的过程中容易出现相分离和过冷度过大的问题。如何解决这两个关键问题是无机水合盐应用于建筑节能相变储能材料的关键。

加入增稠剂和成核剂是目前解决相分离和过冷度的常用方法。但是，对于不同种类的无机水合盐，成核剂和增稠剂的使用种类和使用量需要做针对性研究，难以广泛适用，此外增稠剂和成核剂的加入可能会影响无机水合盐的储热性能。

具有高导热性能的多孔材料，可以利用其大比表面积和该材料中的高导热晶粒抑制无机水合盐的过冷问题，同时，无机水合盐存在于多孔材料的微小那个洞中，如此微小空间内相分离问题也可以得到有效解决。

有鉴于此，本发明提出一种新型的多孔材料的制备方法。

发明内容

本发明提供了一种多孔SiC材料的制备方法，该制备方法工艺简单，可以广泛适用，并且能有效解决无机水合盐相变储能材料的相分离和过冷度的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用的基本构思如下：

一种多孔SiC材料的制备方法，所述制备方法包括：

浓硫酸处理糖类制备多孔碳材料；

在所述多孔碳材料的下层和上层铺设石英和焦炭混合物，密闭焙烧、冷却至室温，即得所述多孔SiC材料。

作为本发明的一种实施方式，将所述糖类溶解于蒸馏水中，得到糖溶液；向所述糖溶液中加入98wt％的浓H₂SO₄，进行蒸发处理，蒸发处理完毕后，取出黑色固体，再放入烘箱中加热，得到所述的多孔碳材料。

作为本发明的一种实施方式，所述糖类为淀粉或果糖，所述糖类按照0.5倍的室温最大溶解度溶解于蒸馏水中，得到所述糖溶液。

作为本发明的一种实施方式，98wt％的浓H₂SO₄的加入量为所述糖溶液的质量的2.5％。

作为本发明的一种实施方式，所述蒸发处理的蒸发温度为90℃，处理时间为24h。

作为本发明的一种实施方式，所述黑色固体在烘箱中的加热温度为180℃，加热时间为24h。